Question

某同學(xué)在做探究“斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、傾斜程度關(guān)系”的實驗中得到下表實驗數(shù)據(jù)：

實驗次數(shù)	斜面與水平面的夾角	物重 （N）	斜面材料	斜面高度 （m）	沿斜面拉力（N）	斜面長 （m）	有用功   （J）	總功   （J）	機械效率（%）
l	30°	7	玻璃面	0.5	4.9	1	3.5	4.9	71.4
2	30°	7	木板面	0.5	6	1	3.5
3	30°	7	毛巾面	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8
4	20°	7	木板面	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6
5	15°	7	毛巾面	0.26	5.1	1	1.82	5.1	35.7

（1）實驗中應(yīng)沿斜面向上______拉動彈簧測力計；
（2）第2次實驗中，斜面的機械效率是______；
（3）分析第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)，可以得出：當(dāng)其它條件相同時，______，機械效率越低；
（4）實驗中還發(fā)現(xiàn)，斜面粗糙程度相同時，斜面與水平面夾角越小，______．

Answer 1

【答案】分析：（1）物體做勻速直線運動時，受到的力才是平衡力；
（2）有用功、總功、機械效率，分別用公式W_有用=Gh、W_總=Fs、η=求出；
（3）分析第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)，斜面的粗糙程度不同，機械效率不同，據(jù)此得出結(jié)論；
（4）分析2、4或3、5實驗中，斜面粗糙程度相同時，斜面與水平面夾角不同，機械效率不同，據(jù)此得出結(jié)論．
解答：解：
（1）拉力克服斜面的摩擦力做功，只有物體做勻速直線運動時，根據(jù)二力平衡的知識，受到的摩擦力才等于彈簧測力計拉力的大小；
（2）有用功W_有用=3.5J，總功W_總=FS=6N×1m=6J，機械效率η==≈58.3%；
（3）分析第1、2、3次實驗數(shù)據(jù)，斜面的粗糙程度越大，機械效率越低，可以得出：當(dāng)其它條件相同時，斜面的粗糙程度越大，機械效率越低；
（4）在第2、4或3、5實驗中，斜面與水平面夾角減小，機械效率降低，據(jù)此得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面與水平面夾角越小，機械效率越低．
故答案為：
（1）勻速直線；
（2）58.3%；
（3）斜面的粗糙程度越大；
（4）機械效率越低．
點評：本題考查了斜面機械效率的計算、影響機械效率的因素，至于采用控制變量法思想探究的實驗，在得實驗結(jié)論時，找準(zhǔn)變量和不變量，然后根據(jù)控制變量法結(jié)論的一般形式“在（ ）一定時，（ ）越（ ），（ ）越（ ）”歸納總結(jié)．