Question

小明學過機械效率后，提出了一個問題：“斜面的傾斜程度與斜面的機械效率有沒有關系?”針對這個問題他做了在斜面上勻速拉動物塊的探究實驗，并記錄實驗數據如下：

實驗 次數	斜面的傾斜程度	物重 G／N	物體上升高度h／m	沿斜面拉力F／N	物體移動距離s／m	有用功 W有用／J	總功 W總／J	機械 效率
1	較緩	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63％
2	較陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68％
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

(1)第三次實驗填入表格中的數據：有用功為_________J，總功為_________J，機械效率是__________．
(2)通過對上述實驗數據的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關系是：斜面越陡，越__________．
(3)通過對上述實驗數據的分析，你對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是____________________________________________________．
(4)如果小明還想要探究斜面機械效率與物重的關系，實驗時應控制哪些條件不變?________________________________________________________________．

Answer 1

考點：
分析：（1）克服重力做的功為有用功；拉力做的功為總功；有用功與總功的比值是機械效率；
（2）分析表中第二列與第五列，斜面越陡越費力，斜面越緩越省力；
（3）分析表中第二列與第九列，斜面傾斜程度越大斜面機械效率越高；
（4）小明要探究斜面機械效率與物重的關系，應采用控制變量法：控制斜面傾斜程度、斜面與物體接觸面的粗糙程度相同，只改變物重．
解答：解：
（1）W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J；W_總=Fs=3.1N×0.5m=1.55J；η= W_有/W_總=1.25J/1.55J=80.6%
（2）從表中數據知：斜面傾斜程度越大，需要的拉力越大，即：斜面越陡越費力；
（3）實驗中在控制了物重、斜面與物體接觸面的粗糙程度等相同的情況下，斜面傾斜程度越大斜面機械效率越高；
（4）根據控制變量法的思想，要探究斜面機械效率與物重的關系，必須控制斜面傾斜程度、斜面與物體接觸面的粗糙程度相同．
故答案為：
（1）1.25；l.55；80.6%；
（2）費力（或不省力）；
（3）在其它條件不變的情況下，斜面越陡，機械效率越高；
（4）應控制斜面的傾斜程度，斜面與物體接觸面的粗糙程度相同．
點評：考查斜面的機械效率的測量，本題中第（3）中不能漏掉“在其它條件不變的情況下”，這體現了控制變量法的應用．