Question

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置測量斜面的機(jī)械效率．實(shí)驗(yàn)時(shí)，沿斜面向上勻速拉動(dòng)彈簧測力計(jì)，使木塊沿斜面勻速上升．為了研究斜面的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān)，一位同學(xué)用該實(shí)驗(yàn)裝置，先后用兩木塊做實(shí)驗(yàn)，測量并計(jì)算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù)：

次數(shù)	木塊重 G/N	木塊上升的高度 h/m	拉力 F/N	木塊沿斜面移動(dòng)距離 s/m	機(jī)械效率 η/%
1	1.0	0.10	1.0	0.20
2	2.0	0.10	2.3	0.12	72.5

（1）上表中第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)有用功等于

0.1

J，斜面的機(jī)械效率為

50

%．
請寫出使用該斜面做額外功的原因：

克服木塊和斜面之間的摩擦力做功

．
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，能否得出斜面的機(jī)械效率與所拉木塊重力關(guān)系的結(jié)論．如能得出，請寫出結(jié)論；如不能得出結(jié)論，請說明原因．

不能；只控制斜面的高度相同，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用效率公式求出第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)的機(jī)械效率；物體在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到和木板之間的摩擦力，摩擦力做的功即為額外功．
（2）要探究斜面的機(jī)械效率與物體的重力關(guān)系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不變．

解答：解：（1）第1次實(shí)驗(yàn)時(shí)：
斜面的有用功W_有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J；
總功W_總=Fs=1.0N×0.20m=0.2J；
斜面的效率η=

W有

W總

=

0.1J

0.2J

=50%．
使用該斜面做額外功的原因：克服木塊和斜面之間的摩擦力做功．
（1）斜面的機(jī)械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有關(guān)，所以探究斜面的機(jī)械效率與物體的重力關(guān)系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不變，實(shí)驗(yàn)中只控制斜面的高度相同，采用兩個(gè)不同物體，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變．
故答案為：
（1）0.1；50；木塊和斜面之間的摩擦力做功；
（2）不能；只控制斜面的高度相同，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵：一是會區(qū)分斜面的有用功和總功，利用效率公式計(jì)算效率；二是明白額外功產(chǎn)生的原因；三是會利用控制變量法探究斜面機(jī)械效率的影響因素．