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8.斜面长5m,高1m,把重为5000N的物体匀速地推向斜面顶端,若斜面是光滑的,则推力为1000N;如果斜面不光滑,所用推力为1250N,物体受到的摩擦力为250N,则斜面的机械效率为80%.若将物体重力增加为5500N,则机械效率将不变.(填“增大”、“减小”“不变”)

分析 (1)如果没有摩擦,推力的功等于提升物体所做的有用功,根据W=Gh求出有用功,根据W=Fs求出推力;
(2)如果斜面不光滑,根据W=Fs求出推力做的总功,总功减去有用功求出额外功,额外功为克服摩擦力所做的功,根据W=fs求出摩擦力的大小;
(3)根据效率公式求出斜面的机械效率;
(4)物体变重,有用功增加,摩擦力变大,额外功增加,机械效率不变.

解答 解:(1)物体的有用功为:
W=Gh=5000N×1m=5000J,
若斜面光滑,则没有额外功,即推力的功W=5000J,
因为W=Fs,
所以推力的大小:
F=$\frac{{W}_{有}}{S}$=$\frac{5000J}{5m}$=1000N;
(2)因为W=W+W
所以W=W-W=6250J-5000J=1250J,
摩擦力的大小:
f=$\frac{{W}_{额}}{S}$=$\frac{1250J}{5m}$=250N.
(3)如果斜面不光滑,推力为1250N,则推力的功为:
W′=F′s=1250N×5m=6250J,
斜面的机械效率:
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{5000J}{6250J}$×100%=80%;
(4)物体变重,有用功增加,摩擦力变大,额外功增加,机械效率不变.
故答案为:1000;250;80%;不变.

点评 本题考查了有用功、总功、斜面的机械效率和阻力的计算,关键是知道额外功为克服斜面的摩擦力所做的功.

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猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关;
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编号材料长度(cm)横截面积(mm2
A600.76
B600.89
C601.02
D800.76
E801.02
F1000.76
G801.02
H尼龙801.02
I尼龙1001.02
(1)为了验证猜想一,应选用编号为A、B、C的琴弦进行实验;
(2)为了验证猜想三,必须知道表中E项的内容,请填上表中所缺数据;
(3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是取任意编号的一根琴弦,调整其松紧程度,用相同的力拨动琴弦,比较音调的高低.

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根据以上实验过程回答如下问题:

(1)在该实验中,主要用到的测量仪器有天平、秒表.
(2)由图乙信息可知弹簧的振动周期T与所挂物体质量m的关系式是:T=$\sqrt{km}$(k=5s2/kg).
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