Question

学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”
这一课题提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；
B．跟斜面的粗糙程度有关；
C．跟斜面的长度有关；
D．跟物体的重力有关．
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，每次都匀速将物体从斜面底部拉到了斜面顶部．下表记录了他的探究过程和数据．

实验次数	斜面倾角	斜面 材料	物重 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η（%）
①	30°	木板	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71
②	30°	玻璃	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45°	木板	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78

（1）通过对比实验①②数据，可初步验证猜想

B

（填写字母）．
（2）通过对比实验①③数据，可以初步得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越

高

．
（3）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和

粗糙程度

不改变．
（4）小刚同学知道额外功是因为摩擦引起的，他根据第②次数据又算出了物体在玻璃上拉动时的摩擦力为

0.1

N．

Answer 1

分析：要充分分析表格中的数据，抓住数据中的相等量（倾斜程度或粗糙程度），采用控制变量的思想，就可得出结论和设计实验．
表中①②的粗糙程度越大时，机械效率越低，可分析出--表面越粗糙效率越低；斜面的倾斜程度越大，效率就越高；
要研究机械效率与与重力的关系，要使用控制变量法，即保持倾斜程度和粗糙程度不变，只改变重力．
根据额外功产生的原因，即消耗在克服摩擦上，根据表格中数据，求出额外功，然后就可求出摩擦力的大小．

解答：解：（1）在实验①②中，斜面的倾斜程度相同，粗糙程度不同，机械效率也不同；可见，这两次实验是研究机械效率与粗糙程度的关系的；
（2）实验①③中，斜面的粗糙程度相同，倾斜程度不同，机械效率也不同；且斜面倾斜程度大时，效率高；故得结论：倾斜程度越大，机械效率越高；
（3）根据控制变量的思想，要研究机械效率与重力的关系，就要保持倾斜程度和粗糙程度不变；
（4）W_额=W_总-W_有=0.6J-0.5J=0.1J；
摩擦力f=

W额

s

=

0.1J

1m

=0.1N；
故答案为：（1）B；（2）高；（3）粗糙程度；（4）0.1．

点评：此题考查了对斜面机械效率的研究和实验的设计知识；结合题干及表格中的数据，进行分析，并运用控制变量法可得到结论．