Question

（2011?營(yíng)口）在探究“斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將一條長(zhǎng)木板的一端墊高，構(gòu)成長(zhǎng)度一定、高度可調(diào)的斜面，還有毛巾、棉布．用彈簧測(cè)力計(jì)拉著同一木塊沿不同的斜面勻速拉動(dòng)，記錄的數(shù)據(jù)如下表：

實(shí)驗(yàn)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(zhǎng)s/m	有用功W有/J	總功W總/J	機(jī)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(qǐng)計(jì)算第3次實(shí)驗(yàn)的機(jī)械效率是

54.1%

．
（2）分析第

1、2或1、3或2、3或1、2、3

次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：在其它條件相同時(shí)，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低．
（3）分析第3、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是：

在其它條件相同時(shí)，斜面傾角越大（或陡）機(jī)械效率越高

．
（4）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還發(fā)現(xiàn)，在其它條件相同時(shí)，斜面傾角

越大

（填“越大”或“越小”）越費(fèi)力．

Answer 1

分析：（1）對(duì)于斜面來(lái)說(shuō)，克服木塊重力所做的功是有用功，沿斜面的拉力對(duì)木塊所做的功是總功，故再據(jù)公式η=

W有用

W總

×100%即可求得機(jī)械效率；
（2）研究斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度是否有關(guān)，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(zhǎng)度、高度等不變的情況下分析即可；
（3）在3、4實(shí)驗(yàn)中，木塊的重力、斜面的高度、長(zhǎng)度都是相同的，但是由于斜面的傾角不同，導(dǎo)致兩實(shí)驗(yàn)中的機(jī)械效率不同，故在控制變量的思維下分析即可得出結(jié)論；
（4）分析斜面的粗糙程度和其他因素相同的兩組實(shí)驗(yàn)，即3、4兩次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，觀察斜面的傾角的大小與所用拉力大小的關(guān)系即可．

解答：解：（1）在該次實(shí)驗(yàn)中，所做的有用功是W=Gh=2N×0.50m=1J；該過(guò)程中所做的總功是W=FS=1.85N×1.00m=1.85J；故該斜面的機(jī)械效率是η=

W有用

W總

×100%=

1J

1.85J

×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(shí)驗(yàn)都能說(shuō)明斜面越粗糙，機(jī)械效率越低；
（3）比較3、4兩次實(shí)驗(yàn)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(jī)械效率越高；
（4）要想比較斜面在不同傾角時(shí)的費(fèi)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(shí)驗(yàn)，故分析這兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不難看出，在其它條件相同時(shí)，斜面傾角越大越費(fèi)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(shí)，斜面傾角越大（或陡）機(jī)械效率越高；（4）越大

點(diǎn)評(píng)：關(guān)于斜面的功、效率的公式要掌握清楚：W_總=W_有+W_額，η=

w有

w總

，W_總=Fs，W_有=Gh，據(jù)上面的公式正確分析即可解決該類(lèi)問(wèn)題．