Question

（2005?天河區二模）小明為了測斜面的機械效率，設計和組裝了如圖所示的實驗裝置．
（1）實驗時，他需要測量的物理量除繩子自由端移動的距離S、斜面的高度h外，還要測量

物體的重力G

和

繩子自由端的拉力F

．最后由表達式：η=

Gh

Fs

來計算斜面的機械效率．
（2）小明在實驗時想到，斜面的傾斜程度決定著省力的多少，那么斜面的機械效率與它的傾斜程度有什么關系呢？你的猜想是

傾斜程度越大，機械效率越高

．

Answer 1

分析：（1）用刻度尺測出斜面高h和斜面長s，用彈簧測力計測量物體重G，沿斜面勻速拉動物體，用彈簧測力計測出拉力大小F，克服重力做功為有用功，利用W=Gh計算，沿斜面拉力做功為總功，利用W=Fs計算，再利用效率公式計算斜面的機械效率．
（2）根據斜面的傾斜程度決定著省力的多少，對斜面的機械效率與它的傾斜程度的關系進行猜想．

解答：解：（1）利用斜面做功時，克服重力做功為有用功，利用W_有=Gh計算，沿斜面拉力做功為總功，利用W_總=Fs計算，所以需要測量的物理量有：物體的重力G，沿斜面向上勻速拉動物體的拉力F；斜面的長度L，斜面的高度h，最后由表達式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

．
（2）斜面的機械效率與它的傾斜程度有什么關系進行猜想：傾斜程度越大，機械效率越高．
故答案為：（1）物體的重力G；繩子自由端的拉力F；

Gh

Fs

．
（2）傾斜程度越大，機械效率越高．

點評：此題考查了測斜面機械效率的猜想和設計實驗；斜面是省力的機械，能夠分清哪是有用功，哪是總功是解題的關鍵，有用功等于物體重力和斜面高度的乘積W_有=Gh，總功等于拉力和斜面長度的乘積W_總=FS．