Question

某物理兴趣小组利用图所示的装置来研究斜面的机械效率，实验的主要步骤如下：
①将木板倾斜放置且固定，用刻度尺量出斜面的长S，斜面的高h，用弹簧测力计测出重物重G．
②将重物放在斜面上，用弹簧测力计拉着重物从斜面底端匀速拉到最高点，此过程中弹簧测力计的示数保持为F且不变．
回答以下问题：
（1）此斜面机械效率的表达式为η=______（用上述①②中的物理量符号表示）
（2）本实验中，若保持斜面的高度和倾斜程度一定，则影响该斜面机械效率的因素中，你认为有：______（写出一条即可）
（3）若使用同一斜面，将所拉重物的质量增大，则斜面的机械效率会______（填“变高”、“变低”或“不变”）

Answer 1

解：
（1）使用斜面时，做的有用功W_有用=Gh，
做的总功W_总=FS，
斜面的机械效率：
η=×100%=×100%；
（2）影响该斜面机械效率的因素除了斜面的倾斜程度外，还有斜面的粗糙程度；
（3）若使用同一斜面，将所拉重物的质量增大，斜面的机械效率不变．
故答案为：（1）×100%；（2）斜面的粗糙程度；（3）不变．
分析：（1）斜面的有用功等于物体的重力和上升高度的乘积，即W_有用=Gh；总功等于沿斜面的拉力和物体移动距离的乘积，即W_总=FS，利用效率公式η=求斜面的机械效率；
（2）利用斜面提升物体时，克服摩擦力做的功为额外功，在压力一定时，斜面越粗糙、摩擦力越大，额外功越多，据此猜想；
（3）若使用同一斜面，斜面的机械效率只与倾斜程度和接触面粗糙程度有关，与物体重力无关．
点评：本题为测量斜面机械效率的实验题，考查了机械效率的计算、影响斜面机械效率的因素，知道斜面的机械效率只与倾斜程度和接触面粗糙程度有关，与物体重力无关．