Question

某物理興趣小組利用圖所示的裝置來研究斜面的機械效率，實驗的主要步驟如下：
①將木板傾斜放置且固定，用刻度尺量出斜面的長S，斜面的高h，用彈簧測力計測出重物重G．
②將重物放在斜面上，用彈簧測力計拉著重物從斜面底端勻速拉到最高點，此過程中彈簧測力計的示數保持為F且不變．
回答以下問題：
（1）此斜面機械效率的表達式為η=______（用上述①②中的物理量符號表示）
（2）本實驗中，若保持斜面的高度和傾斜程度一定，則影響該斜面機械效率的因素中，你認為有：______（寫出一條即可）
（3）若使用同一斜面，將所拉重物的質量增大，則斜面的機械效率會______（填“變高”、“變低”或“不變”）

Answer 1

【答案】分析：（1）斜面的有用功等于物體的重力和上升高度的乘積，即W_有用=Gh；總功等于沿斜面的拉力和物體移動距離的乘積，即W_總=FS，利用效率公式η=求斜面的機械效率；
（2）利用斜面提升物體時，克服摩擦力做的功為額外功，在壓力一定時，斜面越粗糙、摩擦力越大，額外功越多，據此猜想；
（3）若使用同一斜面，斜面的機械效率只與傾斜程度和接觸面粗糙程度有關，與物體重力無關．
解答：解：
（1）使用斜面時，做的有用功W_有用=Gh，
做的總功W_總=FS，
斜面的機械效率：
η=×100%=×100%；
（2）影響該斜面機械效率的因素除了斜面的傾斜程度外，還有斜面的粗糙程度；
（3）若使用同一斜面，將所拉重物的質量增大，斜面的機械效率不變．
故答案為：（1）×100%；（2）斜面的粗糙程度；（3）不變．
點評：本題為測量斜面機械效率的實驗題，考查了機械效率的計算、影響斜面機械效率的因素，知道斜面的機械效率只與傾斜程度和接觸面粗糙程度有關，與物體重力無關．