Question

（2009?和平区一模）
（1）小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用图1所示的装置，他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向匀速拉到顶部，弹簧测力计的示数如图2所示，请将在下面的表格中填上有关数据．

木块重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η
2	0.2		0.5

（2）小李同学认为摩擦是影响斜面机械效率的重要因素，为提高斜面的机械效率，他用小车代替木块重做上面的实验，并采取其它措施减小摩擦力的影响，分别将小车沿不同长度的斜面拉上同一高度，记录的数据如下表：

小车重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η
6	0.2	2.5	0.5	1.2	1.25	96%
6	0.2	1.3	1	1.2	1.3	92%
6	0.2	0.9	1.5	1.2	1.35	89%

通过对上面数据的分析可得出：
①使用斜面时越省力就越要

增大

（选填“增大”或“减小”）移动距离．
②斜面的机械效率与它的倾斜程度的关系是

物重、斜面粗糙程度相同时，斜面越陡（或斜面倾斜程度越大），机械效率越高

．
③若忽略摩擦，小车重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面长S这几个量的关系是：

Fs=Gh

．

Answer 1

分析：（1）从图中读出弹簧测力计的示数（拉力大小），知道斜面长，利用W=Fs求拉力做的功（总功）；知道木块重和斜面高利用W=Gh求克服重力做的功（有用功），有用功与总功的比值等于机械效率．
（2）①分析表中第2列、第3列、第4列数据可知，在斜面高度一定时，拉力越小，经过的斜面长度就越长；
②分析第2列、第4列、第7列数据可知，在其他条件相同时，斜面越陡，斜面的机械效率越大；
③本实验中克服摩擦力做的功为额外功，即：总功等于有用功与额外功的和，在忽略摩擦力的情况下，额外功为0，总功等于有用功．

解答：解：（1）由图知，弹簧测力计的示数F=1N，
W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J；
W_总=Fs=1N×0.5m=0.5J；
η=

W有

W总

=

0.4J

0.5J

=80%．故答案如下表所示：

木块重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η
2	0.2	1	0.5	0.4	0.5	80%

（2）①分析表中第2列、第3列、第4列，使用斜面时越省力就越要多移动距离．
②分析第2列、第4列、第7列数据，物重、斜面粗糙程度相同时，斜面越陡（或斜面倾斜程度越大），机械效率越高．
③若忽略摩擦，小车重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面长s这几个量的关系是：Fs=Gh．
故答案为：①增大；②物重、斜面粗糙程度相同时，斜面越陡（或斜面倾斜程度越大），机械效率越高；③Fs=Gh．

点评：本题考查了有用功、总功和机械效率的计算，以及在探究斜面机械效率时影响机械效率高低和省力的因素，在忽略摩擦力时，η=1．