某物理學(xué)習(xí)小組,針對(duì)同學(xué)中存在的有關(guān)斜面問(wèn)題的一些疑惑,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究和理論探究活動(dòng)。
【實(shí)驗(yàn)探究】
將長(zhǎng)度為l m的長(zhǎng)木板的一端墊高,構(gòu)成長(zhǎng)度一定高度可調(diào)的斜面(如圖所示).用沿斜面向上的拉力F使重為10N的滑塊沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)。完成斜面機(jī)械效率測(cè)量。下表呈現(xiàn)的是部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 |
斜面高度h/m | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
拉力F/N | 2.7 | 3.2 | 3.6 | 4.1 |
機(jī)械效率η | 0.56 | 0.63 | 0.69 | 0.73 |
(1)疑惑一:“斜面的機(jī)械效率越高越省力嗎?”請(qǐng)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫(xiě)出正確的結(jié)論。
機(jī)械效率越高的斜面,不一定越省力
機(jī)械效率越高的斜面,不一定越省力
(2)疑惑二,“斜面傾斜程度越大拉力越大,滑塊受到的摩擦力也一定越大嗎?”請(qǐng)進(jìn)一步分析表3實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),寫(xiě)出正確的結(jié)論:
斜面傾斜程度越大拉力越大,摩擦力不一定越大
斜面傾斜程度越大拉力越大,摩擦力不一定越大
【理論探究】
(3)疑惑三?!盎瑝K受到的摩擦力是一個(gè)‘不可直接測(cè)量’量,能通過(guò)‘可測(cè)量’量求出摩擦力嗎?”
請(qǐng)根據(jù)已有的知識(shí)推導(dǎo):對(duì)于傾斜程度不同的斜面,在拉力F作用下(拉力方向沿斜面向上)使重為G的滑塊沿斜面勻速移動(dòng)時(shí),滑塊受到的摩擦力f的數(shù)學(xué)表達(dá)式(斜面的長(zhǎng)L和斜面的高h(yuǎn)均為“可測(cè)量”量)
。