Question

（2010?泰安）如图所示是一学习小组探究“斜面的机械效率”的实验装置，下表是该组同学记录的部分实验数据．

实验次数	斜面倾斜程度	木块重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	机械效率
1	较缓	10	0.1	3	1	1	3	33%
2	较陡	10	0.2	4	1	2
3	最陡	1 0	0.3	5	1	3	5	60%

（1）请在上表中空格处填充2个正确数据；
（2）分析上表中的数据得出：当斜面

较缓

时，越省力；
（3）分析上表中的数据还可得出：当斜面

最陡

时，斜面的机械效率最大；
（4）该实验小组的同学还猜想斜面机械效率除了与斜面倾斜程度有关外，还可能与斜面的光滑程度有关．请你简要表述验证这一猜想的实验思路．

Answer 1

分析：（1）拉力F做的功是总功，可以用W_总=Fs来计算，机械效率可以用η=

W有用

W总

计算；
（2）三次实验中，木块重力一样，那么沿斜面的拉力越小，表明越省力；
（3）对比表中三次实验的机械效率可知在什么情况下，斜面的机械效率最大；
（4）由于要探究机械效率与斜面的光滑程度有关，需要采用控制变量法，再进行一次对比实验4，比如和实验1对比，除了改变斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面倾角都不变，根据测量数据算出实验4的机械效率，进行对比即可．

解答：解：（1）第二次实验中做的总功为：W_总=Fs=4N×1m=4J，所以机械效率为：η=

W有用

W总

=

2J

4J

=50%．
（2）在三次实验中，木块的重力都是10N，其中斜面较缓时，用的拉力最小，说明此时最省力．
（3）分析表中数据可知，机械效率最大是60%，是斜面最陡时的机械效率．
（4）再进行一次对比实验4，比如和实验1对比，除了改变斜面的光滑程度之外，其他的物理量和斜面倾角都不变，根据测量数据算出实验4的机械效率，进行对比即可．
故答案是（1）

实验次数	斜面倾斜程度	木块重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	机械效率
2	较陡	10	0.2	4	1	2	4	50%

（2）较缓；
（3）最陡；
（4）进行实验4：只改变斜面的光滑程度，保持在实验1（或2、3）中的物理量及斜面倾斜程度不变，根据测量数据比较实验4与实验1（或2、3）的机械效率大小．

点评：该题考查了三种功和机械效率的计算方法，以及通过分析实验数据获取信息的能力，需要注意的是在探究机械效率与斜面光滑程度是否有关时，要控制其他的量都相同．