Question

（2012?黄冈模拟）某同学在做探究“斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、倾斜程度关系”的实验中得到下表实验数据：

实验次数	斜面与水平面的夹角	物重 （N）	斜面材料	斜面高度 （m）	沿斜面拉力（N）	斜面长 （m）	有用功   （J）	总功   （J）	机械效率（%）
l	30°	7	玻璃面	0.5	4.9	1	3.5	4.9	71.4
2	30°	7	木板面	0.5	6	1	3.5
3	30°	7	毛巾面	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8
4	20°	7	木板面	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6
5	15°	7	毛巾面	0.26	5.1	1	1.82	5.1	35.7

（1）实验中应沿斜面向上

匀速

拉动弹簧测力计；
（2）第2次实验中，斜面的机械效率是

58.3%

；
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其它条件相同时，

斜面的粗糙程度越大

，机械效率越低；
（4）实验中还发现，斜面粗糙程度相同时，斜面与水平面夹角越小，

机械效率越低

．

Answer 1

分析：（1）物体做匀速直线运动时，受到的力才是平衡力；
（2）有用功、总功、机械效率，分别用公式W_有用=Gh、W_总=Fs、η=

W有用

W总

求出；
（3）分析第1、2、3次实验数据，斜面的粗糙程度不同，机械效率不同，据此得出结论；
（4）分析2、4或3、5实验中，斜面粗糙程度相同时，斜面与水平面夹角不同，机械效率不同，据此得出结论．

解答：解：
（1）拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物体做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小；
（2）有用功W_有用=3.5J，总功W_总=FS=6N×1m=6J，机械效率η=

W有用

W总

=

3.5J

6J

≈58.3%；
（3）分析第1、2、3次实验数据，斜面的粗糙程度越大，机械效率越低，可以得出：当其它条件相同时，斜面的粗糙程度越大，机械效率越低；
（4）在第2、4或3、5实验中，斜面与水平面夹角减小，机械效率降低，据此得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面与水平面夹角越小，机械效率越低．
故答案为：
（1）匀速直线；
（2）58.3%；
（3）斜面的粗糙程度越大；
（4）机械效率越低．

点评：本题考查了斜面机械效率的计算、影响机械效率的因素，至于采用控制变量法思想探究的实验，在得实验结论时，找准变量和不变量，然后根据控制变量法结论的一般形式“在（　　）一定时，（　　）越（　　），（　　）越（　　）”归纳总结．