Question

4．小張同學在做實驗時發(fā)現(xiàn)使用斜面能省力但費距離．于是他猜想利用斜面做功和不用斜面直接對物體做功可能相等．為了驗證猜想，他用木塊作為研究物體，在相同材質(zhì)、不同傾角的斜面上進行實驗，其實驗過程如圖21所示．先用測力計測出木塊的重力G，并豎直向上使木塊勻速上升一段高度h；再將木塊放在斜面底端，沿斜面用測力計將木塊勻速拉到相同高度h．讀出每次實驗的拉力F的大小，量出木塊上升的高度h和斜面的長度l，并把實驗數(shù)據(jù)分別記錄在表一、表二中．
表一（斜面A）

實驗 序號	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h （米）	斜面的長度l（米）	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
1	2.5	1.5	0.3	1.2	0.75	1.8
2	5	3	0.2	0.8	1.0	2.4
3	7.5	4.5	0.2	0.8	1.5	3.6

表二（斜面B）

實驗 序號	重力G （牛）	拉力F （牛）	木塊上升 距離h （米）	斜面的長度l（米）	直接提起木塊 做功WG（焦）	拉力通過斜面 做功WF（焦）
4	2.5	2	0.3	0.75	0.75	1.5
5	5	4	0.2	0.5	1.0	2.0
6	7.5	6	0.2	0.5	1.5	3.0

（1）實驗結(jié)果表明：利用斜面對物體做功大于不用斜面直接對物體做功（選填“大于”、“等于”或“小于”）．
（2）請進一步綜合分析表一、表二中的最后兩列相關(guān)數(shù)據(jù)并歸納得出結(jié)論：
（a） 分析表一或表二中W_G和W_F的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，拉力所做的功與直接提起重物所做的功的比值相同．
（b） 分析表一和表二中W_G和W_F的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、不同傾角的斜面拉物體，拉力做的功與直接提起重物所做的功的比值不同，斜面傾角越大，W_F與W_G比值越�。�

Answer 1

分析 （1）從實驗結(jié)果可以直接判斷利用斜面做功多少與不用斜面直接對物體做功多少的關(guān)系；
（2）綜合分析表一、表二、表三中的最后兩列相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合控制變量法得出結(jié)論．

解答 解：（1）根據(jù)表格中最后兩列相關(guān)數(shù)據(jù)可知，如果對重物做同樣的功，利用斜面做功大于不用斜面直接對物體做功；
（2）①分析表一或表二或表三中W_G和W_F的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，拉力所做的功與直接提起重物所做的功的比值相同；
②分析表一和表二和表三中W_G和W_F的數(shù)據(jù)及相關(guān)條件，可得出的初步結(jié)論是：沿相同材質(zhì)、不同傾角的斜面拉物體，拉力做的功與直接提起重物所做的功的比值不同，斜面傾角越大，W_F與W_G比值越�。�
故答案為：（1）大于；
（2）（a）沿相同材質(zhì)、相同傾角的斜面拉物體，拉力所做的功與直接提起重物所做的功的比值相同．
（b）沿相同材質(zhì)、不同傾角的斜面拉物體，拉力做的功與直接提起重物所做的功的比值不同，斜面傾角越大，W_F與W_G比值越小．

點評 此題考查的是斜面機械效率的計算和影響因素，雖然題目沒有出現(xiàn)機械效率這一概念，但探究過程包含了利用物重、斜面的材料、傾角對效率高低的影響，考查的是我們發(fā)現(xiàn)規(guī)律、總結(jié)規(guī)律的能力，有一定的難度．