Question

11．如图是小明探究影响斜面机械效率因素的实验装置，他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿着不同的斜面匀速向上运动，实验测量的数据如下表．请你解答下列问题：
（1）分析第1、2、4次实验数据，可得出：在斜面光滑程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高．
（2）分析第3、4、5次实验数据，可得出：在斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高（或者：在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低）．
（3）该实验用到的研究方法是控制变量法．
（4）在第4次实验中，木块受到的摩擦力是1.8N．（结果保留一位小数）

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/J	总功 W/J	机械效率
1	20°	木板	5	0.27	3.5	0.8	1.35	2.80	48.2%
2	30°	木板	5	0.40	4.3	0.8	2.00	3.44	58.1%
3	40°	玻璃	5	0.51	4.2	0.8	2.55	3.36	75.9%
4	40°	木板	5	0.51	5.0	0.8	2.55	4.00	63.8%
5	40°	毛巾	5	0.51	5.7	0.8	2.55	4.56	55.9

Answer 1

分析 （1）第1、2、4次实验斜面的材料相同，倾斜程度不同，观察比较数据得出结论．
（2）第3、4、5次实验斜面的倾斜程度相同，材料不同，观察比较数据得出结论．
（3）根据控制变量法的特点来填空；
（4）从表格中找到第4次实验时总功、有用功的数值，根据W_总=W_有+W_额算出额外功，再根据W_额=fs可算出摩擦力f．

解答 解：（1）第1、2、4次实验中，斜面的材料相同（即斜面的光滑程度相同），斜面倾角不同（即斜面倾斜程度不同）；根据第1、2、4次记录的数据可以看出：斜面倾斜程度越大时，斜面的机械效率越高．
故可得出：在斜面光滑程度一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高．
（2）第3、4、5次实验中，斜面倾角相同（即斜面倾斜程度相同），斜面的材料不同（即斜面的光滑程度不同）；由第3、4、5次记录的数据可以看出：在斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高．
故可得出：在斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高（或者：在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低）．
（3）斜面的机械效率和多个因素有关，研究斜面机械效率和倾斜程度的关系时应控制光滑程度一定，研究斜面机械效率和光滑程度的关系时应控制倾斜程度一定，该方法为控制变量法．
（4）第4次实验时，根据表格数据可知，W_总=4.00J，W_有=2.55J，
因为W_总=W_有+W_额，
所以W_额=W_总-W_有=4.00J-2.55J=1.45J，
又因为W_额=fs，s=0.8m，
所以木块受到的摩擦力：f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{1.45J}{0.8m}$≈1.8N．
故答案为：
（1）斜面的倾斜程度越大，机械效率越高；
（2）在斜面倾斜程度相同时，斜面越光滑，机械效率越高（或者：在斜面倾斜程度相同时，斜面越粗糙，机械效率越低）；
（3）控制变量法；
（4）1.8．

点评 本题考查了斜面机械效率的影响因素，利用控制变量法探究斜面机械效率跟各因素之间的关系．