在科学探究课中,实验小组同学猜想“滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关”,于是他们选用了重10N的物体完成了如图1所示的三次实验:
(1)通过比较______两图,可以验证他们的猜想,得出的结论是:______.
(2)好动脑筋的同学们在甲装置木板右端又垫了一个木块,来探究斜面的机械效率.实验前他们分析:“由于斜面不是光滑的,沿斜面向上拉物体,必定要克服摩擦做额外功,斜面的机械效率一定受摩擦力的影响”.于是他们做了如图1所示的实验,在光滑程度一样而倾斜程度不同的斜面上匀速直线拉动物块,(如图2所示)并设计表格记录实验数据如下:
实验 次数 | 斜面的倾斜程度 | 物体重G/N | 物体上升高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 物体移动距离 s/m | 有用功W有/J | 总功W总/J | 机械效率η | 机械效率平均值 |
1 | 较缓 | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% | |
2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.10 | 68% | |
3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 0.50 | 1.25 |
(b)小兰在对实验数据处理的过程中出现的错误之处是:______.
(c)改正错误后,对实验数据进行分析,你对斜面机械效率问题可获得的初步结论是______.
(1)探究滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关时,应控制接触面的粗糙程度不变,改变压力的大小,结合图1可知甲、乙符合.
由图甲、乙可知,两者接触面的粗糙程度相同,乙的压力大,弹簧测力计的示数也大,即受到的摩擦力大,故可得结论:接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大.
(2)(a)图示弹簧测力计的量程为5N,分度值是0.2N,指针指在3N下面第1个小格上,所以弹簧测力计的示数为3N+0.2N=3.2N;
(b)影响斜面机械效率的因素有斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度,同一斜面机械效率也不是固定不变的,拉动的物体重力越大,斜面的机械效率越大,因此斜面机械效率是变化的,不应计算平均值.
(c)第3次实验中,总功为W总=FS=3.2N×0.5m=1.6J,
斜面的机械效率η=
×100%=W有 W总
×100%≈78%;12.5J 1.6J
观察表中数据,相同因素是斜面的粗糙程度,不同因素是斜面的倾斜程度,根据机械效率的大小,得出的结论是:接触面粗糙程度相同(或光滑程度相同)时,斜面越陡(或缓),机械效率越高(或低).
故答案为:(1)甲、乙;接触面粗糙程度一定时,压力越大,滑动摩擦力越大;
(2)(a)3.2;(b)斜面的机械效率是变化的,不应计算平均值.(c)接触面粗糙程度相同(或光滑程度相同)时,斜面越陡(或缓),机械效率越高(或低).