Question

小红学过“机械效率”后，提出一个假设：“机械的机械效率越高越省力．”为证明假设是否成立，小红做了在写吗上匀速拉动物块的探究实验（如图所示），并记录实验数据如下：

试验次数 记录项目	第1次	第2次	第3次	第4次
物块重（G/N）	5	5	5	5
物块上升高度（h/m）	0.1	0.15	0.2	0.25
有用功（W用/J）	0.5	0.75	？	1.25
沿斜面方向拉力（F/N）	1.6	2.2	2.7	3.1
物块移动距离（S/m）	0.5	0.5	0.5	0.5
总功（W总/J）	0.8	1.1	？	1.55
机械效率（η）	62.5%	68.2%	？	80.3%

（1）请你帮小红计算3次实验得到的数据W_有、W_总和η（写出计算过程）．
（2）该实验能验证“机械的机械效率越高越省力”吗？写出你的看法．
（3）完成实验后，小红又产生一个猜想“如果减小斜面摩擦，可以提高斜面的机械效率吗？”请你运用所学的知识，说明小红的猜想是否正确，简述其理由．（简单推理）

Answer 1

分析：（1）有用功、总功、机械效率，分别用公式W_有=Gh、W_总=FS、η=

W有

W总

×100%求出；
（2）分析表中第5、8两行，可以发现机械效率与拉力的关系；
（3）克服摩擦力做的功为额外功，总功等于有用功与额外功的和，在有用功一定的情况下，减小额外功，可以提高机械效率．

解答：解：（1）W_有=Gh=5N×0.2m=1J；
W_总=FS=2.7N×0.5m=1.35J；
η=

W有

W总

×100%=

1J

1.35J

×100%≈74.1%．
故答案为：1；1.35；74.5%．
（2）答：分析表中5行和8行可知，斜面的机械效率越高，越费力；因此该实验不能验证机械的机械效率越高越省力．
（3）答：因为同高度斜面，减小摩擦，W_总减小，W_有不变，根据η=

W有

W总

，机械效率变大；所以小红的猜想是正确的．

点评：本题考查影响斜面机械效率的因素，采用了控制变量法，并且还要设计实验，难度大，综合性强．