Question

小張同學(xué)在做實驗時發(fā)現(xiàn)使用斜面能省力但費(fèi)距離。于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接對物體做功可能相等。為了驗證猜想，他用木塊作為研究物體，在相同材質(zhì)、不同傾角的斜面上進(jìn)行實驗，其實驗過程如圖所示。先用測力計測出木塊的重力G，并豎直向上使木塊勻速上升一段高度h；再將木塊放在斜面底端，沿斜面用測力計將木塊勻速拉到相同高度h。讀出每次實驗的拉力F的大小，量出木塊上升的高度h和斜面的長度L，并把實驗數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二、表三中。

表一（斜面A）

實驗 序號	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h (米)	斜面的長度L(米)	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
1	2.5	1.5	0.3	1.2	0.75	1.8
2	5	3	0.2	0.8	1.0	2.4
3	7.5	4.5	0.2	0.8	1.5	3.6

表二（斜面B）

實驗 序號	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h (米)	斜面的長度L(米)	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
4	2.5	2	0.3	0.6	0.75	1.2
5	5	4	0.2	0.4	1.0	1.6
6	7.5	6	0.2	0.4	1.5	2.4

表三（斜面C）

實驗 序號	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h (米)	斜面的長度L(米)	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
7	2.5	2.25	0.3	0.42	0.75	0.95
8	5	4.5	0.2	0.28	1.0	1.26
9	7.5	6.75	0.2	0.28	1.5	1.89

（1）實驗結(jié)果表明：利用斜面對物體做功 不用斜面直接對物體做功（選填“大于”、“等于”或“小于”）。

（2） 請進(jìn)一步綜合分析表一、表二、表三中的最后兩列相關(guān)數(shù)據(jù)并歸納得出結(jié)論：

(a) 分析表一或表二或表三中WG和WF的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：

。

(b) 分析表一和表二和表三中WG和WF的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：

。

（3）小張同學(xué)為尋找更普遍性的實驗結(jié)論，應(yīng)該選擇 繼續(xù)進(jìn)行實驗。

 

Answer 1

（1）大于（2）

(a)沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，拉力所做的功與直接提起重物所做的功的比值相同。

（b）沿相同材質(zhì)、不同傾角的斜面拉物體，拉力做的功與直接提起重物所做的功的比值不同，斜面傾角越大，WF與WG比值越小。

（3）不同的物體，不同材質(zhì)的斜面，不同傾角的斜面。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)表格中最后兩列相關(guān)數(shù)據(jù)可知，如果對重物做同樣的功，利用斜面做功大于不用斜面直接對物體做功；

（2）①1、2、3或4、5、6中WG和WF的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，拉力所做的功與直接提起重物所做的功的比值相同；

②分析表一和表二和表三中WG和WF的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、不同傾角的斜面拉物體，拉力做的功與直接提起重物所做的功的比值不同，斜面傾角越大，WF與WG比值越小．

（3）為了尋找更普遍性的實驗結(jié)論，還應(yīng)該選擇不同的物體，不同材質(zhì)的斜面，不同傾角的斜面繼續(xù)實驗．

考點：發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)規(guī)律的能力