11.小芳同學(xué)設(shè)計了一個高度可調(diào)節(jié)的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關(guān)系,如圖所示.她首先測出小車重,然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車,調(diào)節(jié)斜面傾斜角θ的大小多次測量,得到如表的數(shù)據(jù):
斜面
傾斜角θ
小車重G/N斜面高
h/m
斜面長
S/m
拉力
F/N
有用功
W/J
總功
W/J
機械效率η
12°50.212.12.148%
30°50.513.62.569%
45°50.714.33.54.381.4%
(1)請將表格中的數(shù)據(jù)填寫完整:①1,②3.6.
(2)實驗過程中拉力的方向應(yīng)與斜面平行向上.
(3)分析表中的數(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,斜面的機械效率越低.

分析 (1)根據(jù)實驗數(shù)據(jù),利用W=Gh、W=Fs求出表格中的所缺的數(shù)據(jù),完成表格.
(2)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,且勻速拉動物體.
(3)分析表格數(shù)據(jù)時,雖然拉力和機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,傾斜度是如何變化,然后比較機械效率的變化.

解答 解:(1)W有1=Gh1=5N×0.2m=1J; W總2=F2s=3.6N×1m=3.6J;
(2)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.
(3)比較數(shù)據(jù):θ3>θ2>θ1時,則拉力F3>F2>F1,機械效率η3>η2>η1
即:斜面傾斜度θ越小時,越省力,斜面機械效率越低.
故答案為:(1)①1;②3.6;
(2)與斜面平行向上;
(3)小;低.

點評 本題考查通過斜面機械效率的實驗,考查了有用功、總功、機械效率的計算,并會綜合分析應(yīng)用等.

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