Question

5．某實驗小組的同學(xué)在探究影響斜面的機械效率的因素時，采用了如圖所示的裝置，用彈簧測力計拉著重5N的木塊沿長L=1m的斜面勻速向上運動，收集了下表中的實驗數(shù)據(jù)：

實驗第次	斜面的傾斜程度	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	機械效率 η/%
1	較緩	0.2	2.2	45
2	較陡		4	75
3	最陡	0.7	4.2	83

（1）將表中數(shù)據(jù)補充完整；
（2）分析上表中的數(shù)據(jù)還可得出的結(jié)論是：在粗糙程度相同時，斜面越陡機械效率越高；
（3）沿斜面的拉力F大于木塊所受摩擦力（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算第二次實驗的斜面的高度；
（2）斜面效率與物重和斜面的粗糙程度有關(guān)，根據(jù)控制變量法由表格數(shù)據(jù)分析不變的和改變的量，可得出結(jié)論；
（3）實驗過程中，用彈簧測力計拉物體在斜面上做勻速直線運動時，克服摩擦力f所做的功是額外功，分析總功和額外功的大小即可得出答案．

解答 解：
（1）由表中第二次實驗數(shù)據(jù)，第二次實驗的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×h}{4N×1m}$×100%=75%，解得h=0.6m；
（2）由表格中數(shù)據(jù)知，物體的重力不變，粗糙程度不變，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越大，故得結(jié)論：在粗糙程度相同時，斜面越陡機械效率越高；
（3）實驗過程中，克服摩擦力f所做的功是額外功，用彈簧測力計的拉力所做的功是總功，
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．
故答案為：（1）0.6；（2）在粗糙程度相同時，斜面越陡機械效率越高；（3）大于．

點評 本題考查斜面的機械效率的實驗，涉及到功的計算、效率的計算，關(guān)鍵是會根據(jù)控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律．