Question

7．小明利用斜面搬运物体的过程中，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？”针对这个问题，他通过在斜面上拉动物体进行了探究（如图所示），测得的实验数据如表中所示：

实验次数	斜面的 倾斜程度	物体重 G/N	物体上升高度h/m	沿斜面拉力 F/N	物体移动距离S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
1	较缓	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.10	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.50		1.55

（l）沿斜面拉动物体时，应使其做匀速直线运动．
（2）根据表中的数据可求出第③次实验中拉力所做的有用功为1.25J，机械效率是80.6%．
（3）通过对上述实验数据的分析可知，斜面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越缓，越省力．
（4）通过对上述实验数据的分析，对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：在其它条件不变的情况下，斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高．

Answer 1

分析 （1）沿斜面拉动物体时，应使其做匀速运动；
（2）根据W_有用=GH算出有用功；由机械效率的计算式可求得机械效率；
（3）通过分析表格可看出，实验1中所用的力最小，而实验1中斜面较缓；
（4）通过比较三次实验可发现斜率与斜面倾斜程度的关系．

解答 解：（1）为了使弹簧测力计示数稳定，应沿斜面匀速拉动物体；
（2）有用功W_有=Gh=5N×0.25m=1.25J，
总功：W_总=Fs=3.1N×0.5m=1.55J，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{1.25J}{1.55J}$×100%=80.6%；
（3）通过比较发现，实验1中力最小，实验3中力最大，而实验1中斜面最缓，实验3中斜面最陡，
故可得：在粗糙程度一定时，斜面倾斜程度较缓较省力；
（4）由数据分析可知，三次实验中，斜面越陡，机械效率越高；
故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高．
故答案为：（1）匀速直线；（2）1.25；80.6%；（3）省力；（4）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关，倾斜程度越大，机械效率越高．

点评 影响斜面机械效率的因素有：提升物体的重力、斜面的粗糙程度、斜面的倾斜程度，研究机械效率与其中某个因素的关系，采用控制变量法的思想．