Question

8．斜面是一種簡單機械，利用斜面能夠完成多個實驗，圖是與斜面有關(guān)的實驗，請你完成相關(guān)問題：

（1）圖甲是“探究動能大小與什么因素有關(guān)”的實驗裝置，讓同一鋼球從斜面的不同高度由靜止?jié)L下，碰到同一木塊，目的是探究物體的動能與速度的關(guān)系，實驗中通過觀察木塊被推動的距離遠近的大小來判斷鋼球動能的大小，列舉我們還在哪個實驗中還用到這種研究方法：探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素的實驗，若要進一步探究物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系，還需要添加的器材是不同質(zhì)量的小球
（2）圖乙是探究“斜面的機械效率高低與斜面的傾斜程度有什么關(guān)系”額實驗，用沿斜面向上的力F拉動小車，使小車從斜面底端勻速運動到斜面頂端，多次改變斜面傾斜程度，部分實驗數(shù)據(jù)記錄在下面的表格中，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)回答下列問題

斜面傾斜度	小車重量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	斜面的機械效率
較緩	10	0.1	3	1	1	3	33.3%
較陡	10	0.2	4	1	2	4	50%
最陡	10	0.4		1		6

①當斜面“最陡”時，沿斜面拉力為6N；做的有用功為4J；斜面的機械效率為66.7%．
②通過數(shù)據(jù)的分析，你認為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，需要的拉力越大．
③根據(jù)上面實驗數(shù)據(jù)，你可以獲得該實驗探究的初步結(jié)論是：其它條件相同時，斜面越陡，機械效率越高．

Answer 1

分析 （1）動能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，探究動能因素時應(yīng)采用控制變量法．由此分析讓同一鋼球從斜面的不同高度滑下的探究目的；
探究速度對小球動能的影響，小球動能的大小是通過小球?qū)ν庾龉Φ亩嗌賮眢w現(xiàn)，實驗中通過觀察木塊被小球推開的距離反映做功的多少，用到的實驗方法是轉(zhuǎn)換法；
（2）知道總功和斜面的長度，根據(jù)W=Fs求出拉力大小；知道物體重力和物體升高的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功；知道有用功和總功，求出機械效率；
相同條件下，斜面越陡，機械效率越高，越費力．

解答 解：
（1）進行甲實驗時，每一次都讓同一小球從斜面上不同的高度由靜止滑下，其目的是使小球在水平面運動的速度不同；
同一小球質(zhì)量相等，滑到水平面速度不同，由此可知甲實驗的目的是探究鋼球動能的大小與速度的關(guān)系；
實驗時，它是通過觀察木塊被推動的距離遠近，從而判斷鋼球動能的大小．這里用到實驗方法是轉(zhuǎn)換法，用到這種方法實驗還有：探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素的實驗．此實驗中通過溫度計的示數(shù)判斷電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量的多少，也是轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用；
若要進一步探究物體的動能與質(zhì)量的關(guān)系，應(yīng)添加不同質(zhì)量的小球．
（2）①根據(jù)W_總=Fs，由表格數(shù)據(jù)，
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{6J}{1m}$=6N；
W_有=Gh=10N×0.4m=4J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{4J}{6J}$×100%=66.7%．
②在物體重力、斜面長度、斜面粗糙粗糙程度一定時，斜面越陡，越費力．
③在物體重力、斜面長度、斜面粗糙粗糙程度一定時，斜面越陡，機械效率越高，所以在其它條件相同時，斜面越陡，機械效率越高．
故答案為：（1）靜止；速度；木塊被推動的距離遠近；探究電流產(chǎn)生熱量的影響因素的實驗；不同質(zhì)量的小球；
（2）①6；4；66.7；②大；③其它條件相同時，斜面越陡，機械效率越高．

點評 （1）考查了動能影響因素的實驗，注意控制變量法和轉(zhuǎn)換法的正確使用；
（2）考查了斜面的機械效率高低與斜面的傾斜程度關(guān)系的實驗，要能正確計算有用功、總功和機械效率，還考查了分析數(shù)據(jù)的能力，這些都是�？紗栴}需要掌握．