Question

16．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物塊（如圖），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）分析表中的數(shù)據(jù)可得出：斜面越緩越省力（選填“省”或“費(fèi)”）．
（2）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)拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動，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%．
（3）把第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與表中數(shù)據(jù)綜合分析可得出：斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關(guān)．
（4）當(dāng)用彈簧測力計(jì)沿斜面勻速向上拉動物塊時(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”）．
（5）斜面在生產(chǎn)生活中得到了廣泛應(yīng)用，請任舉一例，并說明使用它的好處：盤山公路，可以省力．

Answer 1

分析 （1）分析表中第二列與第五列對比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況即可得出答案；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出這種情況下斜面的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)控制變量法分析四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，抓住變量和不變量即可得出結(jié)論；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測力計(jì)拉物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動時(shí)，拉力F除克服摩擦力f外還要克服一部分物體的重力，根據(jù)W=Fs分析總功和額外功的大小即可得出答案；
（5）在實(shí)際生活生產(chǎn)中應(yīng)用了斜面工作原理的實(shí)例有盤山公路和螺絲釘?shù)穆菁y等，都是為了省力．

解答 解：
（1）分析表中第二列與第五列對比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況可知，斜面越緩越越省力；
（2）這種情況下斜面的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{5N×0.5m}{4.5N×1m}$×100%≈55.6%；
（3）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的機(jī)械效率與傾斜程度有關(guān)，分析低2次和第4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知斜面的機(jī)械效率與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
故斜面的機(jī)械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關(guān)；
（4）實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測力計(jì)的拉力F要同時(shí)克服摩擦力f和物體的一部分重力，因此屬多力平衡；
根據(jù)W_總=W_有+W_額，W_額小于W_總，即fS小于FS，斜面的長S相同，所以f＜F；
（5）實(shí)際生活生產(chǎn)中應(yīng)用斜面工作原理的實(shí)例：盤山公路，螺絲釘?shù)穆菁y，都是為了省力．
故答案為：（1）省；（2）55.6%；（3）斜面傾斜程度；斜面粗糙程度；（4）大于；（5）盤山公路，可以省力．

點(diǎn)評 本題考查斜面的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)，涉及到功的計(jì)算、效率的計(jì)算，關(guān)鍵是會根據(jù)控制變量法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律．