Question

小明學(xué)過機(jī)械效率后，提出了一個(gè)問題：“斜面的傾斜程度與斜面的機(jī)械效率有沒有關(guān)系？”針對這個(gè)問題他做了在斜面上勻速拉動(dòng)物塊的探究實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面的傾斜程度	物體重G/N	物體上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物體移動(dòng)距離s/m	有用功W有/J	總功W總/J	機(jī)械效率η
1	較緩	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63%
2	較陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

（1）第三次實(shí)驗(yàn)填入表格中的數(shù)據(jù)：有用功為______J，總功為______J，機(jī)械效率是______；
（2）通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，你認(rèn)為斜面省力情況與斜面傾斜程度的關(guān)系是：斜面越陡，越______；
（3）通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，你對斜面機(jī)械效率與傾斜程度的關(guān)系可獲得的初步結(jié)論是：______．
（4）如果小明還想要探究斜面機(jī)械效率與物重的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)控制哪些條件不變？

Answer 1

【答案】分析：（1）克服重力做的功為有用功；拉力做的功為總功；有用功與總功的比值是機(jī)械效率；
（2）分析表中第二列與第五列，斜面越陡越費(fèi)力，斜面越緩越省力；
（3）分析表中第二列與第九列，斜面傾斜程度越大斜面機(jī)械效率越高；
（4）小明要探究斜面機(jī)械效率與物重的關(guān)系，應(yīng)采用控制變量法：控制斜面傾斜程度、斜面與物體接觸面的粗糙程度相同，只改變物重．
解答：解：
（1）W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J；W_總=Fs=3.1N×0.5m=1.55J；η=；
（2）從表中數(shù)據(jù)知：斜面傾斜程度越大，需要的拉力越大，即：斜面越陡越費(fèi)力；
（3）實(shí)驗(yàn)中在控制了物重、斜面與物體接觸面的粗糙程度等相同的情況下，斜面傾斜程度越大斜面機(jī)械效率越高；
（4）根據(jù)控制變量法的思想，要探究斜面機(jī)械效率與物重的關(guān)系，必須控制斜面傾斜程度、斜面與物體接觸面的粗糙程度相同．
故答案為：
（1）1.25；l.55；80.6%；
（2）費(fèi)力（或不省力）；
（3）在其它條件不變的情況下，斜面越陡，機(jī)械效率越高；
（4）應(yīng)控制斜面的傾斜程度，斜面與物體接觸面的粗糙程度相同．
點(diǎn)評：考查斜面的機(jī)械效率的測量，本題中第（3）中不能漏掉“在其它條件不變的情況下”，這體現(xiàn)了控制變量法的應(yīng)用．