Question

13．小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上，聯(lián)想到物理課上學到的知識，提出了以下兩個問題：
①斜面越緩越省力，是不是機械效率高呢？
②對于同一個滑輪組，提升的物體越重，機械效率越高；對于同一個斜面，是不是所推的物體越重，機械效率越高呢？
為了解決以上問題，小亮與幾個同學一起用如圖所示的裝置進行了多次實驗探究，記錄的部分實驗數(shù)據如下表：

實驗次數(shù)	斜面傾角	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	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個數(shù)據，請補充完整（保留一位小數(shù)）．
（2）在實驗操作過程中，應沿斜面向上勻速拉動木塊；實驗時要使木板的傾斜角變大，應該把木板下面的木塊向左移動（選填“左”或“右”）．
（3）通過對比實驗①②的數(shù)據，得出的結論是斜面越緩越省力（選填“省力”或“費力”），機械效率越低．
（4）通過對比實驗②③（選填實驗序號）的數(shù)據，得出的結論是對于同一斜面，機械效率與所拉物體的重力無關．

Answer 1

分析 （1）根據W=Gh求出第一組數(shù)據中的有用功；根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出第三組數(shù)據中斜面的機械效率；
（2）物體做勻速直線運動時，受到的力才是平衡力；斜面的傾角指的是木板與水平面的夾角，斜面傾角變大，就是木板與水平面的夾角變大；
（3）比較①②兩組數(shù)據得出斜面傾角與拉力、機械效率之間的關系；
（4）要得出斜面機械效率與所拉物體重力之間的關系應控制其它條件不變改變物重，然后分析數(shù)據得出結論．

解答 解：（1）第一組數(shù)據中的有用功：
W_有1=G₁h₁=1N×0.7m=0.7J．
第三組數(shù)據中斜面的機械效率：
η₃=$\frac{{W}_{有3}}{{W}_{總3}}$×100%=$\frac{1J}{1.4J}$×100%≈71.4%．
（2）只有物體做勻速直線運動時，物體受到的力才平衡，彈簧測力計的示數(shù)才穩(wěn)定，便于讀數(shù)．
斜面的傾斜角靠長木板下面的木塊左右移動來改變，木塊向左移動傾斜角變大，木塊向右移動傾斜角變�。�
（3）由①②兩組數(shù)據可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機械效率也不同，由這兩組數(shù)據可知：當其它條件一定時，斜面越緩越省力，機械效率越低．
（4）要得出斜面機械效率與所拉物體重力之間的關系應控制其它條件不變而改變物重，表格中②③兩組數(shù)據符合．
由②③兩組數(shù)據可知，其它條件相同時，改變物體的重力，斜面的機械效率不變，故可得結論：對于同一斜面，機械效率與所拉物體的重力無關．
故答案為：（1）0.7；71.4；
（2）勻速；左；
（3）省力；低；
（4）②③；無關．

點評 本題考查了功和機械效率的計算以及實驗的注意事項等，解決本題的關鍵：一是會根據二力平衡的知識解釋木塊勻速直線運動的原因；二是控制變量法在探究斜面的機械效率實驗中的靈活應用．