Question

（2013?德城區一模）學習了機械效率知識后，全班同學對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關；
B．跟斜面的粗糙程度有關；
C．跟斜面的長度有關；
D．跟物體的重力有關．
小剛同學為了證實其中的部分猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程．

實驗次數	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面長 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率 η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71
②	30°	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78

（1）請你替小剛在上表中的空格處填上適當的數據．
（2）通過對比實驗①②數據，可驗證猜想

B

（填寫字母）．
（3）通過對比實驗①③數據，可以得出的探究結論是：當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越

高

．
（4）在實驗③中，物體與斜面之間的摩擦力為

0.2

牛．

Answer 1

分析：知道物體的重力和升高的高度，根據W=Gh求出有用功．
猜想斜面的機械效率跟斜面的高度、長度、物體重力、斜面的粗糙程度有關，探究斜面機械效率跟其中一個因素之間的關系時，控制其它因素不變．
相同條件下，斜面越粗糙，斜面的機械效率越高；相同條件下，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高．
由總功和有用功求出額外功，又知道斜面的長度，求出摩擦力．

解答：解：（1）W_有=Gh=1N×0.7m=0.7J．
（2）實驗①②數據，斜面的高度相同、長度相同、物重相同，斜面越光滑，斜面的機械效率越高．所以實驗①②數據能驗證斜面機械效果跟斜面的粗糙程度有關．
（3）實驗①③數據，斜面粗糙程度相同、長度相同、物重相同，斜面傾斜程度越大，斜面機械效率越高．
（4）W_有=0.7J，W_總=0.9J，
W_額=W_總-W_有=0.9J-0.7J=0.2J，
所以摩擦力：f=

W額

s

=

0.2J

1m

=0.2N．
故答案為：（1）0.7；（2）B；（3）高；（4）0.2．

點評：學生通常認為物體沿斜面勻速直線運動，物體受到的摩擦力等于拉力，這是錯誤的，物體在水平面上勻速直線運動時，物體受到的摩擦力等于拉力．物體沿斜面進行勻速直線運動，物體受到拉力、摩擦力、支持力、重力作用，這四個力是平衡力，其中的重力和支持力不是平衡力，所以拉力和摩擦力也不是平衡力．