Question

小明学过机械效率后，提出了一个问题：“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，如图并记录数据如下：

实验 次数	倾斜 程度	物重 G/N	物体上升 高度h/m	拉力 F/N	拉力移动 距离S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械 效率
1	较缓	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

（1）完成第3次实验表格中的数据．
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越______；
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：______．

Answer 1

解：（1）第3次实验：
W_有=Gh=5.0N×0.25m=1.25J，
W_总=Fs=3.1N×0.5m=1.55J，
η==≈81%；如下表所示：

实验 次数	倾斜 程度	物重 G/N	物体上升 高度h/m	拉力 F/N	拉力移动 距离S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械 效率
1	较缓	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5	1.25	1.55	81%

（2）从表中数据知：斜面倾斜程度越大，需要的拉力越大，即：斜面越陡越费力；
（3）实验中在控制了物重、斜面与物体接触面的粗糙程度等相同的情况下，斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高；
故答案为：（1）如上表所示；（2）费力；（3）斜面越陡，机械效率越高．
分析：（1）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用η=求出机械效率．
（2）分析表中第二列与第五列，斜面越陡越费力，斜面越缓越省力．
（3）分析表中第二列与第九列，斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高．
点评：本题通过实验探究斜面的机械效率、省力与斜面倾斜程度的关系．其中考查了有用功、总功、机械效率的计算，对这几个概念一定要做到真正理解，同时能根据实验数据分析得出结论．