Question

13．在“测量提升物体所做的功”的实验中，小李所在的实验小组利用长木板、木块组装，并进行如下实验：
①用刻度尺量斜面的长L和高h
②将小车正放在斜面底端，用测力计沿斜面方向匀速拉动小车至斜面顶端，测量拉力计算做功
③沿竖直方向匀速提升小车至斜面顶端，使之上升至高度h，测量拉力计算做功
④保持斜面高度不变，用不同的长木板改变斜面的坡度，再做1组实验，并将实验数填入表中

实验次数	斜面坡度	斜面长度 s/m	沿斜面的拉力 F/N	A	小车重力 G/N	斜度高度 h/m	B
1	较缓	0.8	0.6	╱	2.0	0.20	╱
2	较陡	0.5	0.9	╱	2.0	0.20	╱

（1）该实验的主要目的是探究利用斜面提升物体是否省功
（2）根据实验目的将表格A、B两处填写完整  A沿斜面提升小车做功W₁/J   　B竖直提升小车做的功W₂/J
（3）根据实验目的，分析测量结果，你认为最合理的结论C
A．利用斜面提升物体可以省力
B．利用斜面提升物体既可以省力，也可以省功
C．利用斜面提升物体可以省力，但费距离，不省功
D．斜面越陡越不省力，斜面越陡，可以省距离
（4）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f小于F（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 ②实验中为了准确读数，应沿斜面匀速拉动木块，让木块做匀速直线运动，测量出弹簧测力计沿斜面的拉力，根据W=Fs计算沿斜面提升小车做功；
③在竖直方向匀速提升物体，测量物体的重力，根据W=Gh计算竖直提升小车做的功；
（1）分析两次实验数据，根据实验数据的特点，从而得出次实验的目的；
（2）根据表中数据可知，要探究使用斜面是否省功，需要计算沿斜面提升小车做功和竖直提升小车做的功；
（3）根据表中实验数据求出沿斜面提升小车做功和竖直提升小车做的功，得出结论；
（4）根据物体的受力情况分析拉力与摩擦力间的关系．

解答 解：
②实验中，应将小车正放在斜面底端，沿斜面拉动木块时，为使测力计的示数稳定，应尽量使木块做匀速直线运动，测量拉力计算做功；
③沿竖直方向匀速提升小车至斜面顶端，使之上升至高度h，测量拉力计算做功；
（1）由表中实验数据可以算出沿斜面提升小车做功和竖直提升小车做的功，可以通过比较，得出利用斜面提升物体是否可以省功；
（2）根据表中数据可知，要探究使用斜面是否省功，需要计算有用功和总功，所以表格A、B两处填写的物理量为：A沿斜面提升小车做功W₁/J； B竖直提升小车做的功W₂/J；
（3）第1次实验中沿斜面提升小车做功为：W₁=F₁s₁=0.6N×0.8m=0.48J；竖直提升小车做的功为：W=Gh=2N×0.2m=0.4J；
第1次实验中沿斜面提升小车做功为：W₂=F₂s₂=0.5N×0.9m=0.45J；竖直提升小车做的功为：W=Gh=2N×0.2m=0.4J；
由以上数据可知，利用斜面提升物体可以省力，但费距离，不省功，故C正确；
（4）物体沿斜面向上做匀速直线运动时，物体受到平行于斜面向下的滑动摩擦力f、平行于斜面向下的重力的分力、平行于斜面向上的拉力F作用，处于平衡状态，拉力F大于摩擦力f，f小于F．
故答案为：②斜面；匀速；③竖直；（1）探究利用斜面提升物体是否省功；（2）A沿斜面提升小车做功W₁/J；B竖直提升小车做的功W₂/J；（3）C；（4）小于．

点评 本题考查了实验注意事项、实验数据分析，应用控制变量法、认真分析实验数据即可正确解题．