Question

6．學習了機械效率知識后，同學們對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度有關  B．跟斜面的粗糙程度有關
C．跟斜面的長度有關  D．跟物體的重力有關
小剛同學為了驗證猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程．

實驗次數(shù)	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7
②	30°	稍粗糙	1	0.5	0.6	1	0.5		83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1		0.9	78

（1）請你替小剛在上表中的空格處填上適當?shù)臄?shù)據(jù)（小數(shù)位參照表中相關數(shù)據(jù)）．
（2）通過對比試驗①②數(shù)據(jù)，可驗證猜想B（填寫字母）．
（3）通過對比試驗①③數(shù)據(jù)，可以得出結論：當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高．
（4）若要驗證猜想D，應控制斜面的長度、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變．

Answer 1

分析 （1）本題求總功，有用功，機械效率，分別用公式W_總=Fs、W_有用=Gh、η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出；
（2）比較①②兩次實驗可知斜面的粗糙程度不同，兩次的機械效率大小不同，從而可知斜面的機械效率大小與斜面的摩擦程度有關；
（3）根據(jù)①和③中的傾斜角可知，斜面傾斜角不同，兩次實驗的斜面的機械效率也不同，由此即可得出結論；
（4）利用控制變量法，若要驗證斜面的機械效率跟物體的重力有關，就必須控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度這些量不改變．

解答 解：（1）①中的機械效率為η=$\frac{{W}_{有用}}{W總}$×100%=$\frac{1N×0.5m}{0.7N×1m}$×100%=71%；
②中的總功為；W=Fs=0.6N×1m=0.6J；
③中的有用功為：W_有用=Gh=1N×0.7m=0.7J；
（2）對比①②數(shù)據(jù)得：斜面越光滑，機械效率越大，即摩擦力越小，機械效率越大，故機械效率與斜面的粗糙程度有關；
（3）由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機械效率也不同，說明當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；
（4）通過對比①②數(shù)據(jù)得機械效率與斜面的粗糙程度有關；通過對比實驗①③數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；
因此若要驗證猜想D，應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變．
故答案為：
（1）

實驗次數(shù)	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71
②	30°	稍粗糙	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78

（2）B；
（3）高；
（4）斜面的粗糙程度．

點評 （1）根據(jù)重力、高度、拉力、斜面長能進行有用功、總功、機械效率的簡單計算；
（2）斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度影響斜面的機械效率．本題為運用所學知識解決實際問題的題目，應通過分析找出相應的物理規(guī)律加以應用．