Question

13．小亮看到工人利用斜面把货物推到小车上，联想到物理课上学到的知识，提出了以下两个问题：
①斜面越缓越省力，是不是机械效率高呢？
②对于同一个滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高；对于同一个斜面，是不是所推的物体越重，机械效率越高呢？
为了解决以上问题，小亮与几个同学一起用如图所示的装置进行了多次实验探究，记录的部分实验数据如下表：

实验次数	斜面倾角	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	45°	1	0.7	0.9	1		0.9	77.8
②	30°	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71.4
③	30°	2	0.5	1.4	1	1	1.4

（1）表格中缺少2个数据，请补充完整（保留一位小数）．
（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的数据，得出的结论是斜面越缓越省力（选填“省力”或“费力”），机械效率越低．
（4）通过对比实验②③（选填实验序号）的数据，得出的结论是对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关．

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh求出第一组数据中的有用功；根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出第三组数据中斜面的机械效率；
（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）比较①②两组数据得出斜面倾角与拉力、机械效率之间的关系；
（4）要得出斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变改变物重，然后分析数据得出结论．

解答 解：（1）第一组数据中的有用功：
W_有1=G₁h₁=1N×0.7m=0.7J．
第三组数据中斜面的机械效率：
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{总3}}$×100%=$\frac{1J}{1.4J}$×100%≈71.4%．
（2）只有物体做匀速直线运动时，物体受到的力才平衡，弹簧测力计的示数才稳定，便于读数．
斜面的倾斜角靠长木板下面的木块左右移动来改变，木块向左移动倾斜角变大，木块向右移动倾斜角变小．
（3）由①②两组数据可知，斜面倾斜角不同，所用拉力不同，其机械效率也不同，由这两组数据可知：当其它条件一定时，斜面越缓越省力，机械效率越低．
（4）要得出斜面机械效率与所拉物体重力之间的关系应控制其它条件不变而改变物重，表格中②③两组数据符合．
由②③两组数据可知，其它条件相同时，改变物体的重力，斜面的机械效率不变，故可得结论：对于同一斜面，机械效率与所拉物体的重力无关．
故答案为：（1）0.7；71.4；
（2）匀速；左；
（3）省力；低；
（4）②③；无关．

点评 本题考查了功和机械效率的计算以及实验的注意事项等，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．