Question

2．学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想：A、斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；B、跟斜面的粗糙程度有关；C、跟斜面的长度有关；D、跟物体的重力有关．小媛同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程．
（1）请你替小媛在表中的空格处填上适当的数据．

实验次数	斜面倾角	斜面粗糙程度	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°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71.4
②	30°	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	Ⅰ、 83.3
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	Ⅱ、 0.7	0.9	77.8
④	30°	稍光滑	2	0.5	1.2	1	1	1.2	83.3

（2）在实验操作过程中，应沿斜面向上匀速拉动木块，实验时要使木板的倾斜角度变大，应该把木板下面的木块向左移动（选填“左”或“右”）．
（3）通过对比实验①②数据，可验证猜想B（填写字母）．
（4）通过对比实验①③的数据，可以得出的探究结论是：当其他条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高．
（5）若要验证猜想D，应控制斜面的长度、倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变．
（6）通过对比实验②④的数据（选填实验次数），得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力有关．

Answer 1

分析 （1）由表格数据根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算第2次实验的机械效率，由W_有=Gh计算第3次实验的有用功；
（2）物体做匀速直线运动时，受到的力才是平衡力；斜面的倾角指的是木板与水平面的夹角，斜面倾角变大，就是木板与水平面的夹角变大；
（3）（4）（5）（6）根据实验数据，由控制变量法分析解答．

解答 解：
（1）由表格数据可得第②次实验的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{0.5J}{0.6J}$×100%≈83.3%；
第③次实验的有用功：
W_有=Gh=1N×0.7m=0.7J；
（2）拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物体做匀速直线运动时，根据二力平衡的知识，受到的摩擦力才等于弹簧测力计拉力的大小；
斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾角变大，木块向右移动倾角变小．
（3）由表中①②两次实验数据，物重、斜面长和高都相同，斜面的粗糙程度不同，因此是研究斜面机械效率与斜面的粗糙程度的关系，即验证的是猜想B；
（4）对比实验①③数据，可以得出的结论是在其它条件相同时，斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
（5）要探究跟物体的重力有关，应控制斜面的长度、倾斜程度和斜面的粗糙程度相同，改变物体重力大小进行实验；
（6）由（5）应对比实验②④两次数据，得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力有关．
故答案为：（1）83.3；0.7；（2）匀速；左；（3）B；（4）高；（5）斜面的粗糙程度；（6）②④；有关．

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．