Question

（2013?广东模拟）如图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：

实验 次数	斜面的 倾斜程度	物块重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面长 s/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟

斜面的倾斜程度

关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为

20%

，物块和斜面的内能增加了约

4

J．
（2）分析表格中数据可以得出结论：当

斜面的粗糙程度相同

时，斜面的倾斜度越

大

，机械效率越高．
（3）若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持

斜面的倾斜程度

不变．

Answer 1

分析：（1）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关．在探究斜面机械效率跟斜面倾斜程度关系时，控制斜面的粗糙程度不变；在探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度关系时，控制斜面的倾斜程度不变．
（2）求出第一次实验的有用功和总功，根据机械效率公式求出斜面的机械效率，额外功是克服摩擦阻力做功，机械能转化为内能．
（3）比较三次实验的机械效率，得出当斜面粗糙程度一定时，斜面倾斜度越大，斜面机械效率的大小．

解答：解：（1）斜面的粗糙程度相同，改变斜面的倾斜程度，所以实验探究斜面机械效率跟斜面倾斜程度的关系．
有用功：W_有=Gh=10N×0.1m=1J，
总功：W_总=Fs=5N×1m=5J，
机械效率：η=

W有

W总

=

1J

5J

=20%．
物块和斜面的内能就是克服摩擦做的额外功：W_额=W_总-W_有=5J-1J=4J．
（2）由三次实验斜面机械效率得，当斜面的粗糙程度一定时，斜面倾斜度越大，斜面的机械效率越高．
（3）斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面的倾斜程度有关．在探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度关系时，控制斜面的倾斜程度不变．
故答案为：（1）斜面的倾斜程度；20%；4；（2）斜面的粗糙程度相同；大；（3）斜面的倾斜程度．

点评：掌握斜面机械效率的影响因素，利用控制变量法探究斜面机械效率跟各因素之间的关系．