Question

7．小明利用斜面搬運物體的過程中，提出了一個問題：“斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有沒有關系？”針對這個問題，他通過在斜面上拉動物體進行了探究（如圖所示），測得的實驗數據如表中所示：

實驗次數	斜面的 傾斜程度	物體重 G/N	物體上升高度h/m	沿斜面拉力 F/N	物體移動距離S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率η
1	較緩	5.0	0.10	1.6	0.50	0.50	0.80	63%
2	較陡	5.0	0.15	2.2	0.50	0.75	1.10	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.50		1.55

（l）沿斜面拉動物體時，應使其做勻速直線運動．
（2）根據表中的數據可求出第③次實驗中拉力所做的有用功為1.25J，機械效率是80.6%．
（3）通過對上述實驗數據的分析可知，斜面的省力情況與斜面傾斜程度的關系是：斜面越緩，越省力．
（4）通過對上述實驗數據的分析，對斜面機械效率的問題可獲得的初步結論是：在其它條件不變的情況下，斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關，傾斜程度越大，機械效率越高．

Answer 1

分析 （1）沿斜面拉動物體時，應使其做勻速運動；
（2）根據W_有用=GH算出有用功；由機械效率的計算式可求得機械效率；
（3）通過分析表格可看出，實驗1中所用的力最小，而實驗1中斜面較緩；
（4）通過比較三次實驗可發現斜率與斜面傾斜程度的關系．

解答 解：（1）為了使彈簧測力計示數穩定，應沿斜面勻速拉動物體；
（2）有用功W_有=Gh=5N×0.25m=1.25J，
總功：W_總=Fs=3.1N×0.5m=1.55J，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1.25J}{1.55J}$×100%=80.6%；
（3）通過比較發現，實驗1中力最小，實驗3中力最大，而實驗1中斜面最緩，實驗3中斜面最陡，
故可得：在粗糙程度一定時，斜面傾斜程度較緩較省力；
（4）由數據分析可知，三次實驗中，斜面越陡，機械效率越高；
故斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關，傾斜程度越大，機械效率越高．
故答案為：（1）勻速直線；（2）1.25；80.6%；（3）省力；（4）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關，傾斜程度越大，機械效率越高．

點評 影響斜面機械效率的因素有：提升物體的重力、斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度，研究機械效率與其中某個因素的關系，采用控制變量法的思想．