Question

下面是某同學(xué)做探究“斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，得到如下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面與水平夾角	小車的重力C/N	斜面的粗糙程度	斜面的高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長(zhǎng)S/m	有用功W有/J	總功W/總/J	機(jī)械效率%
1	20°	2.1	玻璃面	0.09	0.6	0.5	0.189	0.30	63
2	30°	2.1	玻璃面	0.21	1.1	0.5	0.441	0.55	80.2
3	45°	2.1	玻璃面	0.36	1.8	0.5
4	45°	2.1	棉布面	0.36	2.0	0.5	0.756	1.00	75.6

（1）請(qǐng)將上表中空格補(bǔ)充完整．第3次有用功

0.756

J，總功

0.9

J，機(jī)械效率

84

%．
（2）比較實(shí)驗(yàn)次數(shù)1，2，3，得到的結(jié)論是

斜面的光滑程度相同時(shí)，斜面的斜面的傾斜角度越大，機(jī)械效率越高

．
（3）把第4次與第

5

次測(cè)量結(jié)果相比較，還能得出：在物重和斜面的傾斜程度一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越低．
（4）當(dāng)用彈簧測(cè)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”）．
（5）斜面在生產(chǎn)和生活中應(yīng)用十分廣泛，請(qǐng)你舉出一個(gè)生產(chǎn)或生活中利用斜面的實(shí)例，舉例：

盤山公路

．

Answer 1

分析：（1）斜面的有用功是克服小車重力做的功，用公式W_有用=Gh計(jì)算，總功是拉力做的功，用公式W_總=FS計(jì)算，機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，用公式η=

W有用

W總

計(jì)算；
（2）采用控制變量法思想探究的實(shí)驗(yàn)，在得實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，找準(zhǔn)變量和不變量；
（3）用彈簧拉著物體沿斜面做勻速向上運(yùn)動(dòng)，首先進(jìn)行受力分析，由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷物塊所受的拉力與物塊所受的摩擦力的大小關(guān)系；
（4）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）有用功W_有用=Gh=2.1N×0.36m=0.756J，總功W_總=FS=1.8N×0.5m=0.9J，
機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

0.756J

0.9J

×100%=84%；
（2）分析第1、2、3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，斜面的光滑程度相同時(shí)，斜面的斜面的傾斜角度越大，機(jī)械效率越高；
（3）比較4、5次數(shù)據(jù)可知，物重和斜面的傾斜程度一樣，斜面的粗糙程度不同，因此4、5次數(shù)據(jù)可以說(shuō)明在物重和斜面的傾斜程度一定時(shí)，斜面越粗糙，斜面的機(jī)械效率越低；
（4）當(dāng)用彈簧拉著物體沿斜面做勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的受力情況如下圖：

由圖可見(jiàn)，物體受到重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，因?yàn)橹С至Σ蛔�，所以摩擦力的大小也不變．由于物塊又做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則彈簧測(cè)力計(jì)的拉力大小等于摩擦力和重力在沿斜面方向的分力的和，所以物塊所受的拉力大于物塊所受的摩擦力．
（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．
故答案為：（1）0.756；0.9；84；（2）斜面的光滑程度相同時(shí)，斜面的斜面的傾斜角度越大，機(jī)械效率越高； （3）5；（4）大于；（5）盤山公路．

點(diǎn)評(píng)：（1）本題考查斜面的機(jī)械效率，要會(huì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律，關(guān)鍵是找準(zhǔn)需要分析的項(xiàng)目．影響斜面機(jī)械效率的因素有物塊重力、斜面傾斜程度和斜面粗糙程度，注意控制變量法，在研究機(jī)械效率和某一因素關(guān)系時(shí)，要說(shuō)明其他兩個(gè)因素保持一定．
（2）該題主要考查了計(jì)算斜面的有用功、總功、機(jī)械效率，以及斜面在生活中的應(yīng)用．