Question

16．小紅同學在探究“斜面的機械效率跟什么因素有關”實驗中猜想，斜面的機械效率跟A、斜面的傾斜程度；B、斜面的粗糙程度有關； 小紅設計方案并進行探究，如表反映了她的探究過程：

實驗次數	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	斜面拉力F/N	斜面長s/m	有用功W有用/J	總功W總/J	斜面機械效率η
①	37°	粗糙	2	0.6	1.7	1	1.2	1.7	71
②	37°	較光滑	2	0.6	1.4	1	1.2	1.4	86
③	45°	粗糙	2	0.6	1.8	0.85		1.53

（1）請你替小紅在表格中空白處填上適當數據．
（2）實驗時用彈簧測力計拉著木塊斜面做勻速直線運動．結果兩個猜想都想得到了驗證：對比實驗①②數據，可以驗證猜想B（填字母）．
（3）找來一張三角形的紙，可以模擬鉆頭的形狀（如圖所示）展開這張紙看看，原來是個斜面，根據表格推測乙鉆頭更加省力，推理依據是對比實驗①、③（選填序號）數據．

Answer 1

分析 （1）根據表中數據求出有用功，機械效率，分別用公式W_有=Gh、η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算；
（2）根據二力平衡的體積可知，實驗時應勻速拉動物塊，使物塊做勻速直線運動；
比較①②兩次實驗可知斜面的粗糙程度不同，兩次的機械效率大小不同，從而可知斜面的機械效率大小與斜面的摩擦程度有關；
（3）分析斜面傾角與力的關系可判斷哪個鉆頭省力．

解答 解：
（1）實驗③中的有用功為：W_有=Gh=2N×0.6m=1.2J；
機械效率為η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{1.2J}{1.53J}$×100%≈78%；
（2）實驗時應拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動；
對比①②數據得：斜面越光滑，機械效率越大，即摩擦力越小，機械效率越大，故機械效率與斜面的粗糙程度有關，即驗證猜想B；
（3）由①、③可得，斜面傾角越小，越省力，而兩鉆頭乙的傾角小一些，故乙更省力．
故答案為：（1）1.2；78；（2）勻速直線；B；（3）乙；①、③．

點評 （1）根據重力、高度能進行有用功、機械效率的簡單計算；
（2）斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度影響斜面的機械效率．本題為運用所學知識解決實際問題的題目，應通過分析找出相應的物理規(guī)律加以應用．