Question

．（5分）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：

（1）在第1、2、3次試驗中，改變斜面的材料的目的是                            。
（2）在第二次實驗中，斜面的機械效率為              ，物體受到的摩擦力為      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，                    。
（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：                                                        。 

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=×100%=×100%=58.3%；
若沒有摩擦時則根據F′L=Gh得：
F′===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．