Question

小明为了测斜面的机械效率，设计和组装了如图所示的实验装置．
（1）实验时，他需要测量的物理量除绳子自由端移动的距离S、斜面的高度h外，还要测量______和______．最后由表达式：η=______来计算斜面的机械效率．
（2）小明在实验时想到，斜面的倾斜程度决定着省力的多少，那么斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系呢？你的猜想是______．

Answer 1

解：（1）利用斜面做功时，克服重力做功为有用功，利用W_有=Gh计算，沿斜面拉力做功为总功，利用W_总=Fs计算，所以需要测量的物理量有：物体的重力G，沿斜面向上匀速拉动物体的拉力F；斜面的长度L，斜面的高度h，最后由表达式η==．
（2）斜面的机械效率与它的倾斜程度有什么关系进行猜想：倾斜程度越大，机械效率越高．
故答案为：（1）物体的重力G；绳子自由端的拉力F；．
（2）倾斜程度越大，机械效率越高．
分析：（1）用刻度尺测出斜面高h和斜面长s，用弹簧测力计测量物体重G，沿斜面匀速拉动物体，用弹簧测力计测出拉力大小F，克服重力做功为有用功，利用W=Gh计算，沿斜面拉力做功为总功，利用W=Fs计算，再利用效率公式计算斜面的机械效率．
（2）根据斜面的倾斜程度决定着省力的多少，对斜面的机械效率与它的倾斜程度的关系进行猜想．
点评：此题考查了测斜面机械效率的猜想和设计实验；斜面是省力的机械，能够分清哪是有用功，哪是总功是解题的关键，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积W_有=Gh，总功等于拉力和斜面长度的乘积W_总=FS．