Question

小雅学过机械效率后，提出了一个问题“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系？”．针对这一问题她做了在斜面上匀速运动物块的探究实验（如图所示），并记录实验数据如下：

实验 次数	斜面倾 斜程度	物重 G/N	物体上升的 高度h/m	沿斜面拉力 F/N	物体移动的 距离s/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η
1	较缓	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	62.5%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

（1）第3次实验填人表格中的数据：有用功为

1.25

J，总功为

1.55

J，机械效率为

80.6%

．
（2）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系可获得的初步结论是：

斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高

（3）如果小雅还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？

应控制斜面的倾斜程度和斜面与物体接触面的粗糙程度不变

．

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是机械效率；
（2）分析表中实验数据，根据实验控制的变量与实验数据得出实验结论；
（3）小明要探究斜面机械效率与物重的关系，应采用控制变量法：控制斜面倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度相同，只改变物重．

解答：解：（1）由表中第3次验数据可知：
W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J；W_总=Fs=3.1N×0.5m=1.55J；
效率η=

W有

W总

×100%=

1.25J

1.55J

×100%≈80.6%；
（2）由表中实验数据可知，斜面粗糙程度、物体重力相同而斜面倾斜程度不同，斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高，由此可得：斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；
（3）根据控制变量法的思想，要探究斜面机械效率与物重的关系，必须控制斜面倾斜程度、斜面与物体接触面的粗糙程度相同．
故答案为：（1）1.25；l.55；80.6%；（2）斜面倾斜程度越大，斜面机械效率越高；（3）应控制斜面的倾斜程度和斜面与物体接触面的粗糙程度不变．

点评：此题通过实验探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度与物重之间的关系．其中考查了有用功、总功、机械效率的计算，对这几个概念一定要做到真正理解，同时能根据实验数据分析得出结论．