题目内容
探究斜面机械效率的过程中，小兰同学所在的实验小组记录的数据如表所示．
| 测量 次数 | F/N | s/m | G/N | h/m | Fs/J | Gh/J |
| 1 | 0.21 | 1.0 | 1 | 0.20 | 0.21 | 0.20 |
| 2 | 0.76 | 1.0 | 3 | 0.25 | 0.75 | 0.75 |
| 3 | 0.25 | 1.0 | 1 | 0.30 | 0.25 | 0.30 |
（2）在前面探究的基础上，小兰等同学将小车翻过来（轮子向上）进行实验，发现计算出来的“Fs”和“Gh”差距较大．激发出探究“影响斜面的机械效率的因素”的兴趣，小兰认为可能影响斜面机械效率的因素有斜面的粗糙程度、倾斜程度、木块的重力．小兰对某个因素的探究时，记录实验数据如表：
| 斜面倾斜程度 | 小车重G/N | 小车上升 高度h/m | 沿斜面拉力F/N | 小车移动 距离s/m | 机械效率η |
| 较缓 | 10 | 0.1 | 3 | 1 | 33% |
| 较陡 | 10 | 0.2 | 4 | 1 | |
| 最陡 | 10 | 0.4 | 6 | 1 | 67% |
①小兰探究过程中，控制的变量是：______和______．
②“较陡”时，斜面的机械效率为______．
③通过对上述实验数据的分析，小兰获得的初步结论是：______相同时，______，斜面的机械效率越大．
④实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，物体受到的摩擦力f与拉力F的大小关系为f______F（选填“大于”、“等于”或“小于”）．
解：（1）由表中实验数据可知，第三组实验数据中，有用功Gh大于总功Fs，这是不可能的，因此第三组实验数据错误．
（2）①由表中实验数据可知，实验过程改变斜面的倾斜程度而保持斜面粗糙程度与物体重力不变，因此实验控制的变量是：粗糙程度和重力．
②由表中实验数据可知，“较陡”时的有用功W有=Gh=10N×0.2m=2J，总功W总=Fs=4N×1m=4J，斜面的效率η=
=
=50%．
③由表中实验数据可知，在斜面粗糙程度与物体重力相同的情况下，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高．
④物体沿斜面向上做匀速直线运动时，物体受到平行于斜面向下的滑动摩擦力f、平行于斜面向下的重力的分力、平行于斜面向上的拉力F作用，处于平衡状态，拉力F大于摩擦力f，f小于F．
故答案为：（1）3；Gh大于Fs（2）①粗糙程度；重力；②50%；③物体重力和斜面粗糙程度；斜面的倾斜程度越大；④小于．
分析：（1）有用功不可能大于总功，分析表中实验数据，根据有用功与总功间的关系分析答题．
（2）分析表中实验数据，根据控制的变量分析答题；
根据表中实验数据应用功的公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出斜面的效率；
分析表中实验数据，根据实验数据找出影响斜面的因素，然后答题；
根据物体的受力情况分析拉力与摩擦力间的关系．
点评：（1）使用任何机械都不可能省功，有用功不可能大于总功．
（2）应用控制变量法，分析实验所控制的变量与实验现象、应该功的公式及效率公式即可正确解题．
（2）①由表中实验数据可知，实验过程改变斜面的倾斜程度而保持斜面粗糙程度与物体重力不变，因此实验控制的变量是：粗糙程度和重力．
②由表中实验数据可知，“较陡”时的有用功W有=Gh=10N×0.2m=2J，总功W总=Fs=4N×1m=4J，斜面的效率η=
==50%．③由表中实验数据可知，在斜面粗糙程度与物体重力相同的情况下，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高．
④物体沿斜面向上做匀速直线运动时，物体受到平行于斜面向下的滑动摩擦力f、平行于斜面向下的重力的分力、平行于斜面向上的拉力F作用，处于平衡状态，拉力F大于摩擦力f，f小于F．
故答案为：（1）3；Gh大于Fs（2）①粗糙程度；重力；②50%；③物体重力和斜面粗糙程度；斜面的倾斜程度越大；④小于．
分析：（1）有用功不可能大于总功，分析表中实验数据，根据有用功与总功间的关系分析答题．
（2）分析表中实验数据，根据控制的变量分析答题；
根据表中实验数据应用功的公式求出有用功与总功，然后由效率公式求出斜面的效率；
分析表中实验数据，根据实验数据找出影响斜面的因素，然后答题；
根据物体的受力情况分析拉力与摩擦力间的关系．
点评：（1）使用任何机械都不可能省功，有用功不可能大于总功．
（2）应用控制变量法，分析实验所控制的变量与实验现象、应该功的公式及效率公式即可正确解题．
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（1）根据表中数据，可求出第三次实验的机械效率为 ．
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是 ．
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：
．
| 实验次数 | 斜面的 倾斜程度 |
物体重 G/N |
物体上升高度h/m | 沿斜面拉力 F/N |
物体移动距离S/m | 有用功 W有/J |
总功 W总/J |
机械效率η |
| 1 | 较缓 | 5.0 | 0.10 | 1.6 | 0.50 | 0.50 | 0.80 | 63% |
| 2 | 较陡 | 5.0 | 0.15 | 2.2 | 0.50 | 0.75 | 1.1 | 68% |
| 3 | 最陡 | 5.0 | 0.25 | 3.1 | 0.50 |
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