Question

4．如图所示是小芳同学探究斜面机械效率的实验装置图，实验前她做了如下猜想：
A．斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关
B．斜面的机械下列可能与斜面的倾斜程度有关
她在做实验时用弹簧测力计拉着同一物体沿斜面向上做匀速直线运动，分别进行了四次实验，并记录实验数据如下表所示：

实验次数	斜面倾斜程度	斜面粗糙 程度	木块重量G/N	斜面高h/m	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	较缓	木板表面	2	0.1	0.6	0.5	0.2	0.3	67%
2	较陡	木板表面	2	0.2	1	0.5	0.4	0.5	80%
3	最陡	木板表面	2	0.3	1.4	0.5	0.6	0.7	86%
4	最陡	毛巾表面	2	0.3	1.6	0.5	0.6	0.8	75%

（1）将表中所缺的数据补充完整．
（3）比较3、4两次实验可知猜想A是正确的．
（3）比较1、2、3次实验得到的结论是：当粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率越高．
（4）通过分析实验数据，还可以得出当斜面粗糙程度和高度都相同时，斜面越长越省力（选填“省力”或“费力”）．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求机械效率；
（2）要验证斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关，要控制斜面倾斜程度相同，据此回答；
（3）比较1、2、3次实验数据，找到相同的量和变化的量，分析机械效率与变化量的关系；
（4）在斜面长度不变的情况下，高度越低越省力，据此可进一步推知，当高度相同时，斜面越长会越省力．

解答 解：
（1）由表中数据，机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.6J}{0.8J}$×100%=75%；
（2）要验证斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关，要控制斜面倾斜程度相同，只改变斜面的粗糙程度，故由表中3、4两次实验数据可知，在斜面粗糙程度不同而斜面的倾斜程度相同时，斜面的效率不同，由此可知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关，故猜想A正确；
（3）由表中第1、2、3此实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高；
（4）分析表中数据可知，斜面的长度相同，都是0.5m，高度越高，拉力F越大，即：斜面越陡越费力，越缓越省力．
由此可推知，当斜面的高度相同时，斜面越长，则倾斜程度越缓，此时会越省力．
故答案为：（1）75%；（2）3、4；（3）越高；（4）省力．

点评 本题考查斜面机械效率的计算、分析测量数据归纳实验结论、通过实验现象进行推理等，尤其是最后一问，通过所测量的结果，对斜面的省力情况进行推理，是本题的难点，关键是要找出省力的本质是什么，并能做出准确的描述．