题目内容

下表是李明用如图所示装置探究斜面机械效率的实验数据．

实验次数	物块重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长s/m	机械效率
1	4	0.3	2	1	60%
2	8	0.3	4	1
3	12	0.3	6	1	60%
4	8	0.4	5	1	64%
5	8	0.5	5.6	1	71.4%

（1）在第2次实验中，斜面的机械效率为______．
（2）实验1、2、3是探究斜面机械效率与______的关系．由表中数据可知，当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时，沿斜面向上均匀拉动不同重力的物体，机械效率______（填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）实验______是探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系．由表中数据可知，在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率______．

【答案】分析：（1）根据表中数据求出有用功和总功，再利用公式η=

求出斜面的机械效率；
（2）对比实验1、2、3中的实验数据可知这三次实验是探究斜面机械效率与物重的关系；因为三次实验的机械效率相同，说明其他条件不变时，机械效率与物重无关．
（3）如果探究斜面机械效率与斜面倾斜角度的关系，应该改变倾角大小，而保证其他条件不变，分析表中数据找出对比实验；分析表中数据可知斜面越陡，机械效率越大．
解答：解：（1）在第2次实验中，做的有用功是：W_有用=Gh=8N×0.3m=2.4J；做的总功是：W_总=Fs=4N×1m=4J；
所以机械效率为：η=

×100%=

×100%=60%．
（2）对比实验1、2、3中的数据可以发现，三次的物重不同，但斜面长和高均相同，说明这三次实验是探究斜面机械效率与物重的关系；而三次的机械效率都是60%，说明当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时，机械效率与物重大小无关．
（3）在实验2、4、5中，物块的重力都是8N，但斜面长相同而不同，说明斜面倾斜角度不同，因此这三次实验是探究机械效率与斜面倾斜角度的关系；比较三次的机械效率可知，斜面越陡，机械效率越大．
故答案是：（1）60%．
（2）物体重力（或物重、或物块重力）；不变．
（3）2、4、5或2、4或2、5．
（4）越大（或越高）．
点评：该题通过探究斜面机械效率考查了控制变量法在实验中的应用，难度不大，但要搞清楚控制量和改变量．