小明学过“机械效率”一课以后,产生了一个疑问:“机械的效率越高是否越省力?”针对这一问题,小明用一个弹簧测力计,利用家中“案板”和茶杯做了以下实验
A、把杯子放在塑料袋中,在杯子中加入适量的水,用弹簧测力计测得杯子和水的重力G。
B、用“案板”作斜面,如图所示,把一只水杯通过细绳与弹簧测力计连接,拉动弹簧测力计,把盛水的杯子匀速拉上斜面。
C、分别测出拉力F,杯子移动的距离s和升高的高度h。
D、改变斜面的高度,做4次实验,记录实验数据如下表:
(1)计算并将数据填入表中4个空格。
(2)小明的疑问是否得到解决?分析实验数据,能得出什么结论?
(3)完成上面实验后,小明又产生一个猜想:“如果减小斜面的摩擦,可以提高斜的机械效率。”
①请你先用所学知识,说明小明的猜想是否正确(简述理由)。
②请你设计一个实验,进一步证明你对小明猜想的判断(可以简要说明在前面实验的基础上要做哪些新的实验操作)。
(1)0.5;0.8;0.625;0.74
(2)小明的疑问得到解决,通过上述实验得出结论:使用斜面机械效率越高并不是越省力。
(3)
①小明的猜想正确:因为减小摩擦力就减小了额外功,当有用功一定时,根据η=可知,机械效率η增大。
②在小明设计的实验方案基础上进行以下实验操作。
A、保持斜面倾角不变,在斜面(案板)表现分别铺上毛巾、纸、平板玻璃来减小摩擦。
B、将水杯三次沿斜面提升一定的高度。
C、分别求出三次实验的机械效率进行比较即可。