Question

如圖所示是一學習小組探究“斜面的機械效率”的實驗裝置，下表是該組同學記錄的部分實驗數據．

實驗次數	斜面傾斜程度	木塊重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率
1	較緩	10	0.1	3	1	1	3	33%
2	較陡	10	0.2	4	1	2
3	最陡	1 0	0.3	5	1	3	5	60%

（1）請在上表中空格處填充2個正確數據；
（2）分析上表中的數據得出：當斜面______時，越省力；
（3）分析上表中的數據還可得出：當斜面______時，斜面的機械效率最大；
（4）該實驗小組的同學還猜想斜面機械效率除了與斜面傾斜程度有關外，還可能與斜面的光滑程度有關．請你簡要表述驗證這一猜想的實驗思路．

Answer 1

【答案】分析：（1）拉力F做的功是總功，可以用W_總=Fs來計算，機械效率可以用η=計算；
（2）三次實驗中，木塊重力一樣，那么沿斜面的拉力越小，表明越省力；
（3）對比表中三次實驗的機械效率可知在什么情況下，斜面的機械效率最大；
（4）由于要探究機械效率與斜面的光滑程度有關，需要采用控制變量法，再進行一次對比實驗4，比如和實驗1對比，除了改變斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面傾角都不變，根據測量數據算出實驗4的機械效率，進行對比即可．
解答：解：（1）第二次實驗中做的總功為：W_總=Fs=4N×1m=4J，所以機械效率為：η===50%．
（2）在三次實驗中，木塊的重力都是10N，其中斜面較緩時，用的拉力最小，說明此時最省力．
（3）分析表中數據可知，機械效率最大是60%，是斜面最陡時的機械效率．
（4）再進行一次對比實驗4，比如和實驗1對比，除了改變斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面傾角都不變，根據測量數據算出實驗4的機械效率，進行對比即可．
故答案是（1）

實驗次數	斜面傾斜程度	木塊重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	有用功W有/J	總功W總/J	機械效率
2	較陡	10	0.2	4	1	2	4	50%

（2）較緩；
（3）最陡；
（4）進行實驗4：只改變斜面的光滑程度，保持在實驗1（或2、3）中的物理量及斜面傾斜程度不變，根據測量數據比較實驗4與實驗1（或2、3）的機械效率大小．
點評：該題考查了三種功和機械效率的計算方法，以及通過分析實驗數據獲取信息的能力，需要注意的是在探究機械效率與斜面光滑程度是否有關時，要控制其他的量都相同．