Question

5．如圖是小明同學(xué)探究“斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置．
實(shí)驗(yàn)時(shí)他用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面的傾斜程度	物塊重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面長(zhǎng)s/m	機(jī)械 效率
1	較緩	10	0.1	5.0	1
2	較陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度的關(guān)系．在第1次實(shí)驗(yàn)中，斜面的機(jī)械效率為20%．
（2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越高．
（3）第三次實(shí)驗(yàn)物塊與斜面的摩擦力是3.4N．

Answer 1

分析 （1）影響斜面機(jī)械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，利用控制變量法分析小明探究斜面機(jī)械效率與什么因素的關(guān)系；
斜面的機(jī)械效率可以根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，看斜面的機(jī)械效率隨傾斜程度的增大如何變化，從而得出結(jié)論；
（3）克服與摩擦所做的功轉(zhuǎn)化為了物塊和斜面的內(nèi)能，即額外功：W_額=W_總-W_有用；根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求出額外功，然后由功的計(jì)算公式求出摩擦力．

解答 解：（1）題中保證了斜面的粗糙程度一定，斜面的傾斜程度不同，是探究斜面機(jī)械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；
第1次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{10N×0.1m}{5N×1m}$×100%=20%；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：在斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面的傾斜程度越大，即斜面越陡，斜面的機(jī)械效率越高；
（3）由表中第3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，W_總=Fs=8.4N×1m=8.4J，
W_有用=Gh=10N×0.5m=5J，額外功：W_額=W_總-W_有用=8.4J-5J=3.4J，
由W_額=fs可得，
摩擦力f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{3.4J}{1m}$=3.4N．
故答案為：
（1）斜面的傾斜程度；20%；
（2）高；
（3）3.4．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)，涉及到功和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是控制變量法的應(yīng)用以及分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論．