Question

14．某小组探究斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的那些因素有关呢？小刚猜想：斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，可能跟斜面的倾斜程度有关．它们将一款木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一块木板沿不同的斜面匀速向上运动．如表是他们实验记录的有关数据．

实验 次数	斜面 倾角	斜面材料	物重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长s/m	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
1	30°	玻璃	7	0.5	4.9	1	3.5	4.9	71.4%
2	30°	木板	7	0.5	6.0	1
3	30°	毛巾	7	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8%
4	20°	木板	7	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6%
5	15°	毛巾	7	0.26	5.1	1	1.82	5.1	35.7%

（1）在第2次实验中，斜面的机械效率为58.3%．
（2）选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了探究机械效率与接触面的粗糙程度的关系．
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，斜面越粗糙，斜面机械效率越低．
（4）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越大，斜面的机械效率越高．

Answer 1

分析 （1）克服重力做的功为有用功，拉力做的功为总功，有用功与总功的比值为机械效率；
（2）选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，接触面的粗糙程度不同；
（3）分析1、2、3知，斜面粗糙程度不同，斜面的机械效率不同；
（4）比较2与4或3与5可探究斜面机械效率与斜面倾角关系．

解答 解：
（1）由表格第2次实验数据：
W有=Gh=7N×0.5m=3.5J，
W总=Fs=6N×1m=6J，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3.5J}{6J}$×100%=58.3%；
（2）选用不同的接触面材料，改变斜面的粗糙程度，目的是研究机械效率与接触面的粗糙程度的关系；
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当斜面倾角、斜面高、斜面长、物重等条件一定时，发现斜面越粗糙，斜面的机械效率越低；
（4）要探究斜面材料相同时，斜面的机械效率与斜面倾角度关系应选择2与4或3与5对比，
由实验数据可知：斜面材料相同时，斜面倾角越大，斜面的机械效率越高．
故答案为：（1）58.3%；（2）探究机械效率与接触面的粗糙程度的关系；（3）斜面越粗糙；（4）高．

点评 此题是测量斜面的机械效率并探究影响斜面机械效率的因素，考查了控制变量法在实验中的应用，考查了对实验数据的分析和实验结论的得出；实验探究题考查内容细致，数据多，需要细心读题，考虑全面，回答准确．