Question

4．如圖所示是小芳同學(xué)探究斜面機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)裝置圖，實(shí)驗(yàn)前她做了如下猜想：
A．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的粗糙程度有關(guān)
B．斜面的機(jī)械下列可能與斜面的傾斜程度有關(guān)
她在做實(shí)驗(yàn)時(shí)用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一物體沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，分別進(jìn)行了四次實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面傾斜程度	斜面粗糙 程度	木塊重量G/N	斜面高h(yuǎn)/m	拉力F/N	斜面長(zhǎng) s/m	有用功 W有/J	總功W總/J	機(jī)械效率 η
1	較緩	木板表面	2	0.1	0.6	0.5	0.2	0.3	67%
2	較陡	木板表面	2	0.2	1	0.5	0.4	0.5	80%
3	最陡	木板表面	2	0.3	1.4	0.5	0.6	0.7	86%
4	最陡	毛巾表面	2	0.3	1.6	0.5	0.6	0.8	75%

（1）將表中所缺的數(shù)據(jù)補(bǔ)充完整．
（3）比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)可知猜想A是正確的．
（3）比較1、2、3次實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是：當(dāng)粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡機(jī)械效率越高．
（4）通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，還可以得出當(dāng)斜面粗糙程度和高度都相同時(shí)，斜面越長(zhǎng)越省力（選填“省力”或“費(fèi)力”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求機(jī)械效率；
（2）要驗(yàn)證斜面的機(jī)械效率可能與斜面的粗糙程度有關(guān)，要控制斜面傾斜程度相同，據(jù)此回答；
（3）比較1、2、3次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找到相同的量和變化的量，分析機(jī)械效率與變化量的關(guān)系；
（4）在斜面長(zhǎng)度不變的情況下，高度越低越省力，據(jù)此可進(jìn)一步推知，當(dāng)高度相同時(shí)，斜面越長(zhǎng)會(huì)越省力．

解答 解：
（1）由表中數(shù)據(jù)，機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{0.6J}{0.8J}$×100%=75%；
（2）要驗(yàn)證斜面的機(jī)械效率可能與斜面的粗糙程度有關(guān)，要控制斜面傾斜程度相同，只改變斜面的粗糙程度，故由表中3、4兩次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在斜面粗糙程度不同而斜面的傾斜程度相同時(shí)，斜面的效率不同，由此可知，斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)，故猜想A正確；
（3）由表中第1、2、3此實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，當(dāng)斜面粗糙程度相同時(shí)，斜面越陡，機(jī)械效率越高；
（4）分析表中數(shù)據(jù)可知，斜面的長(zhǎng)度相同，都是0.5m，高度越高，拉力F越大，即：斜面越陡越費(fèi)力，越緩越省力．
由此可推知，當(dāng)斜面的高度相同時(shí)，斜面越長(zhǎng)，則傾斜程度越緩，此時(shí)會(huì)越省力．
故答案為：（1）75%；（2）3、4；（3）越高；（4）省力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查斜面機(jī)械效率的計(jì)算、分析測(cè)量數(shù)據(jù)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論、通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行推理等，尤其是最后一問(wèn)，通過(guò)所測(cè)量的結(jié)果，對(duì)斜面的省力情況進(jìn)行推理，是本題的難點(diǎn)，關(guān)鍵是要找出省力的本質(zhì)是什么，并能做出準(zhǔn)確的描述．