Question

小刚小组探究了影响滑轮组机械效率的因素后，联想斜面也是一种机械，那么斜面的机械效率与斜面的哪些因素有关呢？小刚猜想斜面的机械效率可能跟斜面的粗糙程度有关，小萌猜想可能跟斜面的倾斜程度有关．于是他们将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，如图28所示．下表是他们实验记录得有关数据．

实验 次数	斜面 倾角	斜面 材料	物重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面 拉力F/N	斜面长 s/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率η
1	30°	玻璃	7	0.5	4.9	1	3.5	4.9	71.4%
2	30°	木板	7	0.5	6.0	1	3.5
3	30°	毛巾	7	0.5	6.5	1	3.5	6.5	53.8%
4	20°	木板	7	0.34	4.9	1	2.38	4.9	48.6%
5	15°	毛巾	7	0.26	5.1	1	1.82	5.1	35.7%

（1）在第1、2、3次实验中，选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，是为了______．
（2）在第2次实验中，拉力做的总功是______J，斜面的机械效率是______．
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，______．
（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大．你认为存在的问题是：______．
（5）实验中还发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越______（选填“省力”或“费力”）．

Answer 1

【答案】分析：（1）选用玻璃、木板、毛巾作为斜面表面的材料，接触面的粗糙程度不同；
（2）拉力做的功为总功，有用功与总功的比值为机械效率；
（3）分析1、2、3知，斜面粗糙程度不同，斜面的机械效率不同；
（4）要研究斜面倾斜程度与斜面的机械效率的关系，必须保证其它条件一样；
（5）比较2与4或3与5可探究斜面省力的情况．
解答：解：（1）选用不同的接触面材料，目的是研究机械效率与接触面的粗糙程度的关系；
（2）W_总=FS=6N×1m=6J
η=
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当斜面倾角、斜面高、斜面长、物重等条件一定时，发现斜面越粗糙，斜面的机械效率越小；
（4）第1、4、5次实验数据，目的是研究斜面倾斜程度与斜面的机械效率的关系，但是其中变量太多，没有控制变量；
（5）分析2与4或3与6次实验发现，斜面材料相同时，斜面倾角越小，越省力．
故答案为：
（1）改变斜面的粗糙程度
（2）58.3%
（3）斜面越粗糙，斜面的机械效率越小
（4）没有保证斜面的粗糙程度一定
（5）省力．
点评：实验探究题考查内容细致，数据多，需要细心读题，考虑全面，回答准确．