Question

18．小芳同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)高度可調(diào)節(jié)的斜面來(lái)探究斜面的省力情況、斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系，如圖所示．她首先測(cè)出小車(chē)重，然后用彈簧測(cè)力計(jì)沿斜面拉動(dòng)小車(chē)，調(diào)節(jié)斜面傾斜角θ的大小多次測(cè)量，得到如表所示的數(shù)據(jù)：

斜面 傾斜角θ	小車(chē)重G/N	斜面高 h/m	斜面長(zhǎng) S/m	拉力 F/N	有用功 W有/J	總功 W總/J	機(jī)械效率η
12°	5	0.2	1	2.1	1	2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5	3.6	69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	81.4%

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中拉力的方向應(yīng)平行于斜面向上．
（2）請(qǐng)你在上表的空格中填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)．
（3）分析如表中的數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：斜面傾斜角θ越小，斜面越省力，斜面的機(jī)械效率越低．
（4）若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，則要保持粗糙程度、傾斜程度不變，只改變物體的重力．

Answer 1

分析 （1）利用斜面提升重物，額外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，且勻速拉動(dòng)物體；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，利用W_有=Gh、W_總=Fs求出表格中的所缺的數(shù)據(jù)，完成表格；
（3）分析表格數(shù)據(jù)時(shí)，雖然拉力和機(jī)械效率的變化是因斜面的傾斜度的改變而引起的，但我們先比較省力時(shí)，傾斜度是如何變化，然后比較機(jī)械效率的變化；
（4）若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，必須控制其它因素不變，只改變物體的重力．

解答 解：
（1）為了使拉力方向必須與摩擦力方向保持在同一條直線上，所以應(yīng)與斜面平行向上；
（2）W_有1=Gh₁=5N×0.2m=1J； W_總2=F₂s=3.6N×1m=3.6J；
（3）比較數(shù)據(jù)：θ₃＞θ₂＞θ₁時(shí)，則拉力F₃＞F₂＞F₁，機(jī)械效率η₃＞η₂＞η₁；
即：斜面傾斜度θ越小時(shí)，越省力，斜面機(jī)械效率越低；
（4）若想探究斜面的機(jī)械效率與物重的關(guān)系，則要保持粗糙程度和傾斜程度不變，只改變物體的重力進(jìn)行試驗(yàn)即可．
故答案為：（1）平行于斜面向上；（2）1；3.6；（3）��；低；（4）粗糙程度；傾斜程度；物體的重力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查通過(guò)斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，考查了有用功、總功的計(jì)算，并會(huì)綜合分析應(yīng)用等．