Question

16．某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?cè)谔骄俊靶泵娴臋C(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊（如圖），收集了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．        

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面的傾斜程度	物塊重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面長(zhǎng)度S/m	機(jī)械效率η/%
1	較緩	5	0.2	2.4	1	41.7
2	較陡	5	0.5	3.2	1	78.1
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4

（1）分析表中的數(shù)據(jù)可得出：斜面越緩越省力（選填“省”或“費(fèi)”）．
（2）該小組又進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn)，他們?cè)谛泵嫔箱伾厦薏�，使斜面變粗糙，保持斜面高和長(zhǎng)分別是0.5m和1m，用彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)同一物塊沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出此時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4.5N，他們測(cè)得這種情況下斜面的機(jī)械效率為55.6%．
（3）把第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與表中數(shù)據(jù)綜合分析可得出：斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關(guān)．
（4）當(dāng)用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊時(shí)，物塊所受的拉力大于物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）斜面在生產(chǎn)生活中得到了廣泛應(yīng)用，請(qǐng)任舉一例，并說明使用它的好處：盤山公路，可以省力．

Answer 1

分析 （1）分析表中第二列與第五列對(duì)比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況即可得出答案；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$求出這種情況下斜面的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)控制變量法分析四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，抓住變量和不變量即可得出結(jié)論；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測(cè)力計(jì)拉物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，拉力F除克服摩擦力f外還要克服一部分物體的重力，根據(jù)W=Fs分析總功和額外功的大小即可得出答案；
（5）在實(shí)際生活生產(chǎn)中應(yīng)用了斜面工作原理的實(shí)例有盤山公路和螺絲釘?shù)穆菁y等，都是為了省力．

解答 解：
（1）分析表中第二列與第五列對(duì)比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況可知，斜面越緩越越省力；
（2）這種情況下斜面的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{5N×0.5m}{4.5N×1m}$×100%≈55.6%；
（3）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的機(jī)械效率與傾斜程度有關(guān)，分析低2次和第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知斜面的機(jī)械效率與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
故斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關(guān)；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F要同時(shí)克服摩擦力f和物體的一部分重力，因此屬多力平衡；
根據(jù)W_總=W_有+W_額，W_額小于W_總，即fS小于FS，斜面的長(zhǎng)S相同，所以f＜F；
（5）實(shí)際生活生產(chǎn)中應(yīng)用斜面工作原理的實(shí)例：盤山公路，螺絲釘?shù)穆菁y，都是為了省力．
故答案為：（1）省；（2）55.6%；（3）斜面傾斜程度；斜面粗糙程度；（4）大于；（5）盤山公路，可以省力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查斜面的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，涉及到功的計(jì)算、效率的計(jì)算，關(guān)鍵是會(huì)根據(jù)控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律．