Question

小明同学在学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动小车的探究实验，并记录实验数据如下：

斜面倾斜程度	小车重G/N	小车上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	小车移动距离S/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
较陡	10	0.2	4	1	2	4
最陡	10	0.4	6	1	4	6	67%

请根据以上实验数据回答：
（1）“较陡”时，机械效率为______．
（2）通过对上述实验数据的分析，你对小周提出的问题可获得的初步结论是：______．
（3）如果小周还想探究斜面的机械效率与物重的关系，实验时应该控制哪些条件不变？______．
（4）分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越______（填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有______（只写出一条即可）．

Answer 1

【答案】分析：（1）知道小车重、小车升高的距离、拉力、小车移动的距离，求出有用功、总功、和机械效率．
（2）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关．在斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；在斜面倾斜程度一定时，斜面越光滑，斜面机械效率越高．
（3）探究斜面机械效率跟物重的关系，控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不变．
（4）斜面高度一定时，斜面越长越省力．生活中的盘山公路、螺丝钉、钻头都是变形的斜面．
解答：解：（1）W_有=Gh=10N×0.2m=2J，
W_总=Fs=4N×1m=4J，
η===50%．
（2）由表格数据知，斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高．
（3）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关．探究斜面机械效率跟物重的关系，控制斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不变．
（4）斜面高度一定时，斜面越长，斜面倾斜程度越小，越省力，所以在高度相同的斜面，越长越省力．生活中盘山公路、螺丝钉、钻头都是变形的斜面．
故答案为：（1）50%；（2）斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；（3）斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不变；（4）省力；盘山公路（答案不唯一）．
点评：斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关．在斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；在斜面倾斜程度一定时，斜面越光滑，斜面机械效率越高．
斜面粗糙程度一定时，斜面越陡越费力，机械效率越高．