Question

如图示为一个高度不变、长度可调节的粗糙斜面．小秦同学用此斜面探究斜面的机械效率与斜面倾角θ的关系．
（1）实验方法：用弹簧测力计将同一物体沿粗糙程度相同的斜面上拉．保持斜面高度不变，通过改变斜面的

 

调节斜面倾角θ的大小，进行多次实验，测量并记录有关数据．
（2）实验前，先测出物体的重力．实验过程中，沿斜面拉动物体，拉力的方向应与斜面保持平行，物体要保持

 

运动状态．
（3）下表为实验得到的部分数据，请你在表中的空格处填上适当的数据．

斜面倾角 θ	物重G/N	斜面高h/m	斜面长 s/m	拉力 F/N	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
22°	2	0.50	1.335	1.61	1.00	2.149	46.5%
30°	2	0.50	1.000	1.67	1.00		59.9%
45°	2	0.50	0.707	2.04	1.00	1.442	69.3%
60°	2	0.50	0.577	2.13	1.00	1.229	81.4%
70°	2	0.50	0.523	2.15	1.00	1.124	89.0%
75°	2	0.50	0.518	2.10	1.00	1.088
80°	2	0.50	0.508	2.08	1.00	1.057	94.6%
85°	2	0.50	0.502	2.05	1.00	1.029	97.2%

（4）分析表中数据，得出探究的结论：随着斜面倾角增大，有用功不变，总功减小，额外功

 

，机械效率增大．
（5）观察表中的数据发现：将同一物体沿粗糙程度相同的斜面匀速上拉，随着斜面倾角θ增大，拉力先

 

后

 

．
（6）实验总结：有资料说，将同一物体沿粗糙程度相同的斜面匀速上拉，随着斜面倾角θ增大，拉力一直增大．小秦同学仔细检查自己的实验过程，操作正确；又换用不同斜面进行多次实验，均得出“θ增大，拉力并非一直增大”．对此，你的科学态度是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据图示可知，斜面越长，斜面与水平面的夹角越小；
（2）测量机械效率时，要使物体做匀速直线运动；
（3）根据η=

W有

W总

即可求出第二次实验的总功和第六次实验斜面的机械效率；
（4）根据表中数据分析有用功、总功、额外功与机械效率的关系，注意运用控制变量法进行分析；
（5）根据表中拉力与倾角的关系进行分析；
（6）对待实验要用事实说话，注意多次实验找出普遍规律．

解答：解：（1）根据题意可知，斜面越长，斜面与水平面的夹角越小，因此可以通过改变斜面的长度来调节斜面倾角θ的大小；
（2）实验过程中，沿斜面拉动物体，拉力的方向应与斜面保持平行，物体要保持匀速直线运动状态；
（3）根据表中数据可知，第二次实验中，有用功为1J，机械效率为59.9%，
∵η=

W有

W总

∴W_总=

W有

η

=

1J

59.9%

≈1.67J；
第六次实验中，有用功为1J，总功为1.088J，则机械效率：η=

W有

W总

×100%=

1J

1.088J

×100%≈91.9%；
（4）根据表中数据可知，随着斜面倾角增大，有用功不变，总功减小，机械效率增大，则额外功减小，即随着斜面倾角增大，有用功不变，总功减小，额外功减小，机械效率增大；
（5）观察表中第一列和五列数据可知，将同一物体沿粗糙程度相同的斜面匀速上拉，随着斜面倾角θ增大，拉力先变大后变小；
（6）通过自己多次实验得出的实验结论，具有的科学态度是尊重事实．
故答案为：（1）长度；（2）匀速直线；（3）1.67；91.9%；（4）减小；（5）变大；变小；（6）尊重事实．

点评：本题考查了总功、机械效率的计算以及实验数据处理能力，认真分析实验数据、应用控制变量法即可正确解题．