Question

1．在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，实验数据如下表：

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重力G/N	斜面高度h/m	拉力 F/N	斜面长度s/m	机械效率?
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）分析表中的数据可得出：斜面越缓越省力．
（2）接着进行第4次实验，在斜面上铺上棉布，使斜面变粗糙，保持斜面高和长分别是0.5m和1m，用弹簧测力计拉动同一物块沿斜面向上做匀速直线运动，读出此时弹簧测力计的示数为4.5N，他们测得这种情况下斜面的机械效率为55.6%．
（3）在第4次实验的基础上，在原来的物块上放一个重5N的砝码，这时的拉力变为9N，经分析得出结论：斜面的机械效率与物重无关．
（4）把第4次实验数据与表中数据综合分析可得出：斜面的机械效率只与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关．

Answer 1

分析 （1）分析表中第二列和第五列得出拉力与斜面的倾斜程度的关系；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$，结合表中数据得出第4次实验测得的斜面的机械效率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$，结合第4次数据得出第5次实验测得的斜面的机械效率，分析得出结论；
（4）分析表中数据得出影响斜面机械效率的因素．

解答 解：
（1）分析表中第二列与第五列对比斜面坡度与沿斜面拉力的变化情况可知，斜面越缓越越省力；
（2）第4次实验测得的斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{5N×0.5m}{4.5N×1m}$×100%≈55.6%；
（3）第5次实验测得的斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{10N×0.5m}{9N×1m}$×100%≈55.6%；由此可知，斜面的机械效率与物体的重力无关；
（4）分析表中数据可知，在物重和斜面的倾斜程度一定时，斜面越粗糙，斜面的机械效率越低；
在其他条件一定时，斜面的倾斜程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关．
给答案为：（1）省；（2）55.6%；（3）物重；（4）斜面的倾斜程度；斜面的粗糙程度．

点评 本题考查斜面的机械效率的实验，涉及到功的计算、效率的计算，关键是会根据控制变量法分析实验数据总结规律．