Question

學習了機械效率知識后，全班同學對“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．小剛同學為了證實其中的部分猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程．

試驗 次數	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有用/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°	稍光滑	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的數據（小數位參照表中相關數據）．
（2）通過對比實驗①②數據，可驗證猜想______（填寫字母）．
（3）通過對比實驗①③數據，可以得出的探究結論是：當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越______．
（4）若要驗證猜想D，應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和______不改變．

Answer 1

【答案】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=×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=×100%=×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數據得：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數據得機械效率與斜面的粗糙程度有關；通過對比實驗①③數據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）表中數據上、中、下三空分別為71、0.6、0.7；
（2）B；
（3）高（或大）；
（4）斜面的粗糙程度（或粗糙程度）
點評：（1）根據重力、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．