小明在探究“斜面的机械效率”的实验中,用长度S=0.50m的木板搭成一个斜面,用弹簧测力计将重力G=5.0N的物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端.
(1)小明在实验中,调整斜面的高度为h=0.22m,将物块从斜面底端匀速拉至顶端的过程中,弹簧测力计的示数F=4.0N,则有用功为______J,机械效率为______.
(2)小明利用上述器材进一步研究发现,木板搭成倾角不同的斜面时,将物块从斜面底端匀速拉至斜面顶端的过程中,额外功W额外与斜面的水平长度L(木板在水平面上的正投影长度)有如下关系:
L(m)0.450.400.350.30W额外(J)0.900.800.700.60通过数据分析,小明得出初步结论:W额外与L成______比,小明查阅资料后证实此结论是正确的.根据此结论,当斜面的水平长度L=0.40m时,斜面的机械效率为______;当木板平放在水平桌面上,水平匀速拉动木板上的物块时,弹簧测力计的示数为______N.
网友回答
解:(1)有用功W有用=Gh=5N×0.22=1.1J,
总功W总=Fs=4N×0.5m=2J,
斜面的效率η===55%;
(2)由表中实验数据可知,W额外与L成正比;
当斜面的水平长度L=0.40m时,
斜面高度h′===0.3m,
此时有用功W有用′=Gh′=5N×0.3m=1.5J,
总功W总′=W有用′+W额外=1.5J+0.80J=2.3J,
效率η′===65.2%;
当木板平放在水平桌面上,斜面的水平长度L=S=0.50m,
设此时的额外功为W,则=,W=1J,
∵W=fS,∴f===2N,
物体做匀速运动,由平衡条件得:
弹簧测力计的拉力F=f=2N;
故