Question

如圖是小楓探究影響斜面機械效率因素的實驗裝置．他在實驗時用彈簧測力計拉著同一木塊沿著不同的斜面勻速向上運動，實驗測量的數據如下表．請你解答下列問題：
（1）在第4次實驗中，木塊受到的摩擦力是______N．（結果保留一位小數）
（2）分析第1、2、4次實驗數據，可得出：在斜面光滑程度一定時，______．
（3）分析第3、4、5次實驗數據，可得出：______．

實驗次數	斜面傾角	斜面材料	物重 G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長S/m	有用功 W/J	總功 W/J	機械效率
1	20°	木板	5	0.27	3.5	0.8	1.35	2.80	48.2%
2	30°	木板	5	0.40	4.3	0.8	2.00	3.44	58.1%
3	40°	玻璃	5	0.51	4.2	0.8	2.55	3.36	75.9%
4	40°	木板	5	0.51	5.0	0.8	2.55	4.00	63.8%
5	40°	毛巾	5	0.51	5.7	0.8	2.55	4.56	55.9

Answer 1

【答案】分析：（1）把W_總=Fs，W_有=Gh，W_額=fs代入W_總=W_有+W_額得出：Fs=Gh+fs，把第四次實驗中的數據代入此式，解方程可算出f．
（2）第1、2、4次實驗斜面的材料相同，傾斜程度不同．
（3）第3、4、5次實驗斜面的傾斜程度相同，材料不同．
解答：解：（1）∵W_總=W_有+W_額，
W_總=Fs，W_有=Gh，W_額=fs，
∴Fs=Gh+fs，
把第4次實驗數據代入上式得：
5.0N×0.8m=5N×0.51m+f×0.8m，
解得：f≈1.8N．
（2）由第1、2、4次記錄的數據可以看出斜面傾斜程度越大時，斜面的機械效率越大．可得結論：在斜面光滑程度一定時，斜面越陡機械效率越高；
（3）由第3、4、5次記錄的數據可以看出在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑機械效率越大；或在斜面傾斜程度相同時，斜面越粗糙機械效率越低．
故答案為：
（1）1.8；
（2）斜面越陡機械效率越高；
（3）在斜面傾斜程度相同時，斜面越粗糙機械效率越低．
點評：本題考查了功和機械效率的計算以及生活中利用斜面省力的例子，在物理實驗中為得到普遍適用的規律應多次實驗、然后找規律，否則偶然性太大．