Question

9．在实验探究中，某小组得知斜面机械效率大小与斜面的倾斜程度有关后进一步猜想：
A、跟斜面的粗糙程度有关；
B、跟物体沿斜面运动的距离有关；
C、跟物体的重力有关．
小组同学为了验证猜想是否正确，设计装置如图所示（斜面倾角不变）．下表反映了他的探究过程．

实验次数	斜面材料	物重G/N	上升高度h/m	沿斜面拉力F．N	沿斜面运动距离s/m	机械效率η
1	木板	5	0.35	4.5	0.7	55.6%
2	木板	10	0.35	9.0	0.7	55.6%
3	玻璃	5	0.35	3.5	0.7	69.1%
4	木板	5	0.45	4.5	0.9	55.6%
5	毛巾	5	0.35	5.0	0.7

（1）实验中用电动机拉动小车的目的是使小车沿斜面匀速向上运动．
（2）第5次实验时斜面的机械效率为50%．
（3）要验证猜想B是否正确应该比较哪两次实验1、4．（选填实验次数）
（4）比较实验1、3、5可知：斜面倾角一定时，斜面的粗糙程度越大，斜面机械效率越小．（选填“大”或“小”）

Answer 1

分析 （1）物体做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数和拉力的大小相等；
（2）机械效率等于有用功和总功的比值；
（3）对比实验1、4数据发现，控制的是斜面的倾角，粗糙程度，物体重力，改变物体沿斜面的运动距离；
（4）对比实验1、3、5数据发现，控制的是斜面的倾角，物体的重力，沿斜面运动距离，改变的是斜面的粗糙程度．

解答 解：
（1）只有物体做匀速直线运动时，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小，实验中用电动机拉动小车目的是使小车沿斜面匀速向上运动；
（2）第5次的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×0.35m}{5.0N×0.7m}$×100%=50%；
（3）要验证猜想B：跟物体沿斜面运动的距离有关是否正确，需要控制的是斜面的倾角，粗糙程度，物体重力，改变物体沿斜面的运动距离，对比1、4两次实验数据表明斜面的机械效率与与物体沿斜面运动的距离无关；
（4）比较实验1、3、5可知：斜面倾角一定时，斜面的粗糙程度越大，斜面机械效率越小．
故答案为：（1）使小车沿斜面匀速向上运动；
（2）50%；
（3）1、4；
（4）小．

点评 解决本题的关键：一是会根据二力平衡的知识解释木块匀速直线运动的原因；二是控制变量法在探究斜面的机械效率实验中的灵活应用．