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，如圖并記錄數據如下：

實驗 次數	傾斜 程度	物重 G/N	物體上升 高度h/m	拉力 F/N	拉力移動 距離S/m	有用功 W有/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）完成第3次實驗表格中的數據．
（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：______．

Answer 1

解：（1）第3次實驗：
W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J，
W_總=Fs=3.1N×0.5m=1.55J，
η==≈81%；如下表所示：

實驗 次數	傾斜 程度	物重 G/N	物體上升 高度h/m	拉力 F/N	拉力移動 距離S/m	有用功 W有/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	1.25	1.55	81%

（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；
故答案為：（1）如上表所示；（2）費力；（3）斜面越陡，機械效率越高．
分析：（1）根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用η=求出機械效率．
（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．
點評：本題通過實驗探究斜面的機械效率、省力與斜面傾斜程度的關系．其中考查了有用功、總功、機械效率的計算，對這幾個概念一定要做到真正理解，同時能根據實驗數據分析得出結論．