Question

小明用如圖所示的裝置探究斜面的機械效率，實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿不同的斜面勻速向上運動，測量數據記錄如下表：

實驗次數	斜面傾角	斜面材料	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°	玻璃	7	0.5	4.9	1	3.5	4.9	71.4%
2	30°	木板	7	0.5	6.0	1	3.5	6.0
3	30°	毛巾	7	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8%
4	20°	木板	7	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6%
5	15°	毛巾	7	0.26	5.1	1	1.82	5.1	35.7%

（1）在第1、2、3次試驗中，改變斜面的材料的目的是

改變斜面的粗糙程度

．
（2）在第二次實驗中，斜面的機械效率為

58.3%

，物體受到的摩擦力為

2.5

N．
（3）分析第1、2、3次實驗數據，可以得出：當其他條件一定時，

斜面越粗糙，斜面的機械效率越小

．
（4）若通過分析第1、4、5次實驗數據，得出斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越大．你認為存在的問題是：

沒有控制斜面的粗糙程度相同

．

Answer 1

分析：（1）選用玻璃、木板、毛巾作為斜面表面的材料，接觸面的粗糙程度不同；
（2）拉力做的功為總功，有用功與總功的比值為機械效率；假設沒有摩擦力時應需要的拉力為F′，則摩擦力為f=F-F′；
（3）分析1、2、3知，斜面粗糙程度不同，斜面的機械效率不同；
（4）要研究斜面傾斜程度與斜面的機械效率的關系，必須保證其它條件一樣．

解答：解：（1）選用不同的接觸面材料，目的是研究機械效率與接觸面的粗糙程度的關系；
（2）有用功為：W_有=Gh=7N×0.5m=3.5J；
總功為：W_總=FS=6N×1m=6J；
斜面的機械效率為：η=

W有

W總

×100%=

3.5J

6J

×100%=58.3%；
若沒有摩擦時則根據F′L=Gh得：
F′=

Gh

L

=

7N×0.5m

1m

=3.5N，
∴摩擦力為f=F-F′=6N-3.5N=2.5N．
（3）分析第1、2、3次實驗數據，可以得出：當斜面傾角、斜面高、斜面長、物重等條件一定時，發現斜面越粗糙，斜面的機械效率越小；
（4）第1、4、5次實驗數據，目的是研究斜面傾斜程度與斜面的機械效率的關系，但是其中變量太多，沒有控制好變量，即沒有控制斜面的粗糙程度相同．
故答案為：
（1）改變斜面的粗糙程度；
（2）58.3%；2.5；
（3）斜面越粗糙，斜面的機械效率越小；
（4）沒有控制斜面的粗糙程度相同．

點評：實驗探究題考查內容細致，數據多，需要細心讀題，考慮全面，回答準確．