Question

某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們在探究“斜面的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊，收集了下表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面的傾斜程度	物塊重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面長度s/m	機(jī)械效率η
1	較緩	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	較陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）實(shí)驗(yàn)器材有木塊、鐵塊、墊塊、各處粗糙程度相同的長木板、彈簧測力計(jì)各一個(gè)，砝碼若干，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要的測量工具是

刻度尺

．
（2）此斜面機(jī)械效率的表達(dá)式為η=

Gh

Fs

×100%

（用上述中物理量的符號(hào)表示）．
（3）分析表中的數(shù)據(jù)可得出：在其他條件一定時(shí)，斜面越緩越

省

力（選填“省”或“費(fèi)”）；斜面越陡，機(jī)械效率越

高

（選填“高”或“低”）．
（4）該小組又進(jìn)行了第4次實(shí)驗(yàn)，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計(jì)拉動(dòng)同一物塊沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讀出此時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機(jī)械效率為

55.6%

．把第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與第

2

次測量結(jié)果相比較，還能得出：在其他條件一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越低．
（5）當(dāng)用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊時(shí)，物塊所受的拉力

大于

物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．
（6）請你舉出一個(gè)生產(chǎn)或生活中利用斜面的實(shí)例：

盤山公路

．

Answer 1

分析：（1）測量斜面的機(jī)械效率，要用彈簧測力計(jì)測量物體的重力、拉力，用刻度尺測量斜面的高度、斜面的長度．
（2）由功的公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出斜面的機(jī)械效率的表達(dá)式．
（3）根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．
（4）由功的公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出斜面的機(jī)械效率；根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量分析答題．
（5）當(dāng)物體沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測力計(jì)拉力等于物體受到的滑動(dòng)摩擦力與重力沿斜面向下的分析，拉力大于摩擦力．
（6）盤山公路、帶螺紋的釘子都是利用斜面的實(shí)例．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)中需要用刻度尺測出斜面的高度與斜面的長度；
（2）斜面的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在其他條件一定時(shí)，斜面越緩越省力；斜面越陡，機(jī)械效率越高；
（4）W_有用=Gh=5N×0.5m=2.5J，W_總=Fs=4.5N×1m=4.5J，η=

W有用

W總

×100%=

2.5J

4.5J

×100%≈55.6%；
由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面高和長分別是0.5m和1m，第2與第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)，
物體重力、斜面高度與長度相同而斜面的粗糙程度不同，斜面的機(jī)械效率不同，
由這兩次實(shí)驗(yàn)可知，在其他條件一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越低．
（5）當(dāng)用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速向上拉動(dòng)物塊時(shí)，物塊所受的拉力大于物塊所受的摩擦力．
（6）盤山公路、帶螺紋的釘子都是利用斜面的實(shí)例．
故答案為：（1）刻度尺；（2）

Gh

Fs

×100%；（3）�。桓�；（4）55.6%；2；（5）大于；（6）盤山公路．

點(diǎn)評(píng)：知道功的計(jì)算公式、效率公式，認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題，解題時(shí)注意控制變量法的應(yīng)用．