Question

6．斜面的機械效率與斜面的哪些因素有關(guān)呢？小剛猜想：斜面的機械效率可能跟斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度有關(guān)．他將一木板的一端墊高，構(gòu)成長度一定、高度可調(diào)的斜面，用彈簧測力計拉著同一塊木塊沿不同的斜面勻速向上運動．下表是他們實驗記錄的有關(guān)數(shù)據(jù)：

次數(shù)	斜面 傾角	斜面材料	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°	木板	7	0.5	6.0	1
2	30°	毛巾	7	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8%
3	20°	木板	7	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6%

（1）請將第1次實驗表格的空補充完整．
（2）在第2次實驗中，木塊與斜面的摩擦力為3N．
（3）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)，可以得出：當其他條件一定時，斜面越粗糙斜面機械效率越低．
（4）分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)，可以得出：斜面材料相同時，斜面傾角越大，斜面的機械效率越高，斜面在生活中有著廣泛的應(yīng)用，例如盤山公路．

Answer 1

分析 （1）克服重力做的功為有用功，拉力做的功為總功，有用功與總功的比值為機械效率；
（2）先根據(jù)W_有=Gh和W_總=Fs分別求出有用功和總功，然后根據(jù)W_額=W_總-W_有求出額外功，克服摩擦力做功就是額外功，利用f=$\frac{{W}_{額}}{s}$求出摩擦力；
（3）（4）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，利用控制變量法分析．

解答 解：（1）由表格第1次實驗數(shù)據(jù)：W_有=Gh=7N×0.5m=3.5J，W_總=Fs=6N×1m=6J，
故機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3.5J}{6J}$×100%=58.3%；
（2）由第3次實驗的數(shù)據(jù)可知，則額外功W_額=W_總-W_有=6.5J-3.5J=3J，
由W_額=fs得，木塊所受摩擦力f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{3J}{1m}$=3N．
（3）分析第1、2次實驗數(shù)據(jù)，可以得出：當斜面傾角、斜面高、物重等條件一定時，發(fā)現(xiàn)斜面越粗糙，斜面的機械效率越低；
（4）分析第1、3次實驗數(shù)據(jù)，可以得出：當物重、斜面材料相同時，斜面傾角越大，斜面的機械效率越高；盤山公路就是利用了斜面．
故答案為：（1）3.5；6.0；58.3%；（2）3；（3）斜面越粗糙；（4）高；盤山公路．

點評 此題是測量斜面的機械效率并探究影響斜面機械效率的因素，考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，考查了對實驗數(shù)據(jù)的分析和實驗結(jié)論的得出；實驗探究題考查內(nèi)容細致，數(shù)據(jù)多，需要細心讀題，考慮全面，回答準確．