Question

在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示．多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：

斜面 倾斜度	小车重量 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	斜面的 机械效率
较缓	10	0.1	3	1	1	3	33.3%
较陡	10	0.2	4	1	2
最陡	10	0.4		1		6	66.6%

（1）当斜面“较陡”时，总功为______J，斜面的机械效率为______%；
（2）当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为______N；做的有用功为______J；
（3）通过对实验数据的分析，斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，需要的拉力越______．
（4）根据实验数据，你可以获得该实验结论是：斜面越陡，______．
（5）根据“功的原理”知识，我们知道，斜面______省功．（填“能”、“不能”）

Answer 1

解：
（1）当斜面“较陡”时，总功为W_总=FL=4N×1m=4J，
斜面的机械效率为η=×100%=×100%=50%；
（2）∵W=Fs，
∴当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为F===6N，
有用功为W_有用=Gh=10N×0.4m=4J；
（3）比较1、5列中的结果可知，斜面越陡时，拉力越大，即越费力；
（4）比较1、8列中的结果可知，斜面越陡时，机械效率越高．
（5）使用任何机械都不能省功，所以使用斜面不能省功．
故答案为：
（1）4；50；（2）6；4；（3）大；（4）机械效率越高；（5）不能．
分析：（1）已知拉力和斜面长度，可以得到拉力做的总功；已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知有用功和总功，利用机械效率公式得到斜面的机械效率；
（2）已知总功和斜面长度，可以得到拉力；已知物重和斜面高度，可以得到有用功；
（3）比较第1列和第5列中的结果，可得出斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系；
（4）比较第1列和最后一列的结果可得出斜面机械效率与倾斜程度的关系；
（5）功的原理：使用任何机械都不省功．
点评：此题的难点在于回答斜面机械效率与斜面倾斜程度的关系、斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系，两者不要混淆．