Question

2．用圖示裝置探究“斜面機械效率”，實驗記錄如下表．

實驗次數	物體種類	物重G/N	斜面高h/cm	沿斜面的拉力F/N	斜面長s/cm	機械效率η/%
1	木塊	4	15	1.1	90	60.6
2	小車	4	15		90

（1）沿斜面拉動物體時，應使其做勻速直線運動．
（2）根據圖中測力計的示數，可知第2次實驗的機械效率為95.2%．
（3）由實驗可得初步結論：斜面傾斜程度相同時，摩擦力越小，機械效率越大．
（4）若想增大此斜面的機械效率，還可采取什么方法？減小斜面粗糙程度或增大斜面的傾角．

Answer 1

分析 （1）要測量沿斜面的拉力，就要讓木塊做勻速直線運動，因為只有這樣，彈簧測力計的示數穩定，測量才夠準確；
（2）根據彈簧測力計的分度值讀出拉力的大小，根據W=Gh求出有用功，利用W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出斜面的機械效率；
（3）利用控制變量法分析表格中數據，然后得出結論；
（4）斜面的機械效率和斜面的傾斜程度、斜面的摩擦力有關．

解答 解：
（1）為了保證彈簧測力計的示數穩定，便于讀數，應讓物體做勻速直線運動；
（2）由圖可知：彈簧測力計的分度值為0.1N，示數為0.7N；
斜面的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{4N×0.15m}{0.7N×0.9m}$×100%≈95.2%；
（3）由表格數據可知，物重、斜面高、斜面長均相同，物體的種類不同，即小車和木塊受到的摩擦力不同，滑輪組的機械效率不同，且摩擦力越小，斜面的機械效率越大，故可得結論：斜面傾斜程度相同時，摩擦力越小，機械效率越大；
（4）欲提高斜面的機械效率，就必須在有用功一定時，盡量減少額外功；
方法一：當斜面的傾角變大時，木箱對斜面的壓力逐漸變小，在接觸面粗糙程度不變時，壓力越小，受到的滑動摩擦力就越小，這樣可以有效的減少額外功，提高其機械效率；
方法二：減小斜面粗糙程度，可以減小斜面的摩擦力，從而減小額外功，提高其機械效率．
故答案為：
（1）勻速直線；（2）95.2；（3）摩擦力；（4）減小斜面粗糙程度或增大斜面的傾角．

點評 本題考查了斜面機械效率的探究實驗，涉及到實驗的注意事項、彈簧測力計的讀數、功和摩擦力的計算，利用好控制變量法分析數據得出結論是關鍵．