Question

如图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：

实验 次数	斜面的 倾斜程度	物块重量 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	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟

斜面的倾斜程度

的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为

20%

，物块和斜面的内能增加了约

4

J；
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越

高

．若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持

斜面的倾斜程度

不变．

Answer 1

分析：（1）对于该实验首先要明确机械效率的物理意义：机械能的增加量与拉力所做功的比值，在本题中由于物体做匀速运动，机械效率为重力势能的增加量与拉力所做功的比值．
（2）斜面越陡，摩擦力越小，在木板长度不变的情况下，摩擦力做功变小，机械效率增大．

解答：解：（1）从图中可以知道在木板长度不变的情况下，斜面高度越高，机械效率越高，因此斜面机械斜率跟斜面的倾斜程度有关．
在实验1中，拉力做功为：W_F=FL=5（J）
重力势能增加量为：E_P=mgh=1（J）
因此斜面机械效率为：

1

5

=20%
物块和斜面的内能增加了：W_F-E_P=5-1=4（J）
故答案为：斜面的倾斜程度，20%，4．
（2）由图表可知，斜面越陡，机械效率越高，若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应采用控制变量法，即保持斜面的倾斜程度不变．
故答案为：高，斜面的倾斜程度．

点评：本题是创新性实验，不是课本上的原实验，解答这类实验的突破口是通过题意明确实验原理．