Question

（2013?河東區二模）為探究斜面的機械效率與斜面傾斜程度之間的關系，小明利用長木板、刻度尺、彈簧測力計、方木塊、小車等器材設計了如圖所示的實驗裝置．請你回答：
（1）實驗中如何改變斜面的傾斜程度．
（2）實驗過程中拉彈簧秤時應注意哪些問題？
（3）為了分析數據得出結論，請你幫他設計出記錄數據的實驗表格．
（4）根據所測量的物理量，寫出該斜面機械效率的表達式．

Answer 1

分析：長木板和方木塊構成的斜面，改變方木塊的放置方式和位置就可以改變斜面的高度；實驗是為了研究斜面機械效率和斜面傾斜程度的關系，首先要明確斜面機械效率的計算公式，根據計算公式確定測量和記錄的物理量，根據物理量設計實驗表格．

解答：答：（1）方木塊平放、側放、豎放可以改變斜面的傾斜程度，另外改變方木塊對長木板的支持點也可以改變斜面的傾斜程度；
（2）實驗過程中，彈簧測力計應與斜面平行，應勻速拉動木塊．
（3）斜面的有用功是克服小車重力做功W_有用=Gh，總功是克服斜面的摩擦力做功W_總=FS，
因此機械效率的計算公式是η=

Gh

Fs

，因此需要測量和記錄的物理量有：小車重力G、斜面高度h、沿斜面拉力F、斜面長度S這四個物理量，實驗數據記錄表格如下表所示．
（4）有用功W_有=Gh、總功W_總=FS、機械效率η=

Gh

Fs

．

斜面的傾斜程度	小車所受重力G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長S/m	有用功W有用/J	總功W總/J	機械效率
較緩
較陡
最陡

點評：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總功W_總=FS．