Question

【題目】小芳同學設計了一個高度可調節的斜面來探究斜面的省力情況、斜面的機械效率與斜面的傾斜程度之間的關系，如下圖所示。她首先測出小車重，然后用彈簧測力計沿斜面拉動小車，調節斜面傾斜角θ的大小多次測量，得到下表所示的數據：

斜面傾 斜角θ	小車重G/N	斜面高 h/m	斜面 長S/m	拉力 F/N	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效 率η/%
12°	5	0.2	1	2.1	（a）	2.1	47.6
30°	5	0.5	1	3.6	2.5	（b）	69.4
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3	（c）

（1）實驗過程中拉力的方向應為 ， 小車在斜面上應做運動。
（2）表格中的三處空格中的是數據應為：
（a）；（b）；（c）。
（3）分析上表中的數據，可以得出的探究結論是：斜面傾斜角θ越 ， 斜面拉力越大，斜面的機械效率越。
（4）若將小車換成等質量的木塊做實驗，則每組數據中測力計的示數將（變大\變小\不變），機械效率將（變大\變小\不變）。
（5）若想探究斜面的機械效率與物重的關系，則要保持不變，只改變。

Answer 1

【答案】
（1）沿斜面向上；勻速直線
（2）1；3.6；81.4
（3）大；高
（4）變大；變小
（5）斜面傾角；物重
【解析】（1）在斜面上拉動物體上，方向要沿斜面向上，且讓物體勻速直線運動；
（2）a處有用功=5N×0.2m=1J，b處總功=3.6N×1m=3.6J，c處機械效率==81.4%;
（3）由數據可知，傾角越大，拉力越大，機械效率越高;
（4）若小車換成等質量的木塊，由于滑動摩擦力大于滾動摩擦力，拉力會變大，額外功會增大，機械效率會變小;
（5）控制變量法的要求， 研究的量要不同，所以要保持斜面的傾角不變，只改變物體的重力.
故答案為：（1）沿斜面向上；勻速直線；（2）1；3.6；81.4；（3）大；高；（4）變大；變小；（5）斜面傾角；物重.探究斜面的機械效率時，要勻速拉力物體，利用功的計算公式求有用功、總功，機械效率等，滑動摩擦力比滾動摩擦力大，會減小機械效率，若研究機械效率和物體重力的關系，要保持傾角不變，改變物重.