Question

某實驗小組的同學們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收集了下表中的實驗數據．

實驗次數	斜面的傾斜程度	物塊重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面長度s/m	機械效率η
1	較緩	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	較陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）實驗器材有木塊、鐵塊、墊塊、各處粗糙程度相同的長木板、彈簧測力計各一個，砝碼若干，為了完成實驗，還需要的測量工具是______．
（2）此斜面機械效率的表達式為η=______（用上述中物理量的符號表示）．
（3）分析表中的數據可得出：在其他條件一定時，斜面越緩越______力（選填“省”或“費”）；斜面越陡，機械效率越______（選填“高”或“低”）．
（4）該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為______．把第4次實驗數據與第______次測量結果相比較，還能得出：在其他條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低．
（5）當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力______物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（6）請你舉出一個生產或生活中利用斜面的實例：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）測量斜面的機械效率，要用彈簧測力計測量物體的重力、拉力，用刻度尺測量斜面的高度、斜面的長度．
（2）由功的公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出斜面的機械效率的表達式．
（3）根據表中實驗數據分析答題．
（4）由功的公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出斜面的機械效率；根據實驗控制的變量分析答題．
（5）當物體沿斜面向上做勻速直線運動時，彈簧測力計拉力等于物體受到的滑動摩擦力與重力沿斜面向下的分析，拉力大于摩擦力．
（6）盤山公路、帶螺紋的釘子都是利用斜面的實例．
解答：解：（1）實驗中需要用刻度尺測出斜面的高度與斜面的長度；
（2）斜面的機械效率η=×100%=×100%；
（3）由表中實驗數據可知，在其他條件一定時，斜面越緩越省力；斜面越陡，機械效率越高；
（4）W_有用=Gh=5N×0.5m=2.5J，W_總=Fs=4.5N×1m=4.5J，η=×100%=×100%≈55.6%；
由表中實驗數據可知，第2次實驗時斜面高和長分別是0.5m和1m，第2與第4次實驗時，
物體重力、斜面高度與長度相同而斜面的粗糙程度不同，斜面的機械效率不同，
由這兩次實驗可知，在其他條件一定時，斜面越粗糙，斜面的機械效率越低．
（5）當用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力大于物塊所受的摩擦力．
（6）盤山公路、帶螺紋的釘子都是利用斜面的實例．
故答案為：（1）刻度尺；（2）×100%；（3）省；高；（4）55.6%；2；（5）大于；（6）盤山公路．
點評：知道功的計算公式、效率公式，認真分析實驗數據即可正確解題，解題時注意控制變量法的應用．