Question

在探究“斜面的機械效率與哪些因素有關”的實驗中，將一條長木板的一端墊高，構成長度一定、高度可調(diào)的斜面，還有毛巾、棉布．用彈簧測力計拉著同一木塊沿不同的斜面勻速拉動，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)	斜面材料	斜面的傾斜角度	木塊重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率%
1	木板	30°	2	0.50	1.50	1.00	1.00	1.50	66.7
2	棉布	30°	2	0.50	1.70	1.00	1.00	1.70	58.8
3	毛巾	30°	2	0.50	1.85	1.00
4	毛巾	20°	2	0.34	1.75	1.00	0.68	1.75	38.9

（1）請計算第3次實驗的機械效率是________．
（2）分析第________次實驗數(shù)據(jù)，得出的結論是：在其它條件相同時，斜面越粗糙，機械效率越低．
（3）分析第3、4次實驗數(shù)據(jù)，得出的結論是：________．
（4）分析實驗數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，在其它條件相同時，斜面傾角________（填“越大”或“越小”）越費力．

Answer 1

解：（1）在該次實驗中，所做的有用功是W=Gh=2N×0.50m=1J；該過程中所做的總功是W=FS=1.85N×1.00m=1.85J；故該斜面的機械效率是η=×100%=×100%≈54.1%；
（2）在其他條件不變的情況下，1、2或1、3或2、3或1、2、3次實驗都能說明斜面越粗糙，機械效率越低；
（3）比較3、4兩次實驗不難看出，在其它的條件不變的情況下，斜面的傾角越大，其機械效率越高；
（4）要想比較斜面在不同傾角時的費力情況，即需要保持其他的條件不變，改變傾角大小，觀察沿斜面的拉力的大小即可，故符合上述條件的只有3、4兩次實驗，故分析這兩次的實驗數(shù)據(jù)不難看出，在其它條件相同時，斜面傾角越大越費力．
故答案為：（1）54.1%；（2）1、2或1、3或2、3或1、2、3；（3）在其它條件相同時，斜面傾角越大（或陡）機械效率越高；（4）越大
分析：（1）對于斜面來說，克服木塊重力所做的功是有用功，沿斜面的拉力對木塊所做的功是總功，故再據(jù)公式η=×100%即可求得機械效率；
（2）研究斜面的機械效率與斜面的粗糙程度是否有關，即必須控制其他的量不變，即在保持斜面的傾角、木塊的重力、斜面的長度、高度等不變的情況下分析即可；
（3）在3、4實驗中，木塊的重力、斜面的高度、長度都是相同的，但是由于斜面的傾角不同，導致兩實驗中的機械效率不同，故在控制變量的思維下分析即可得出結論；
（4）分析斜面的粗糙程度和其他因素相同的兩組實驗，即3、4兩次實驗的數(shù)據(jù)，觀察斜面的傾角的大小與所用拉力大小的關系即可．
點評：關于斜面的功、效率的公式要掌握清楚：W_總=W_有+W_額，η=，W_總=Fs，W_有=Gh，據(jù)上面的公式正確分析即可解決該類問題．