Question

在影响机械效率的许多因素中，摩擦是一个重要因素．但我们想研究另一方面的问题，即：光滑程度一样的斜面，当它的倾斜程度不同时，斜面的机械效率是否相同．
如图所示，已经给出了一些实验器材，你还可以另外再选用一些器材来研究这一问题．
（1）简述你的实验设计思路．
（2）简述实验步骤（其中应明确需要测量的物理量，用相应的符号表示清楚；列出数据处理的表达式）

Answer 1

解：（1）实验设计思路：
将一块长木板的一端垫高，构成长度一定、高度可调的斜面，用弹簧测力计拉着同一木块沿相同的斜面匀速向上运动，分别测出木块的重力和对斜面物体的拉力以及斜面的长度、高度，代入斜面机械效率公式求出其大小；然后其它因素不变，只改变斜面的倾斜程度，重复以上实验两次，最后比较斜面机械效率的大小即可验证．
（2）实验步骤：
①将一块长木板垫高，组成一个较缓的斜面；
②用刻度尺测出斜面的长度s和高度h；
③用细绳拴好长木块，挂在弹簧测力计下，测出木块的重力为G；
④从斜面的底端沿斜面匀速拉动木块，使它沿斜面上升，同时读出弹簧测力计的示数F，求出斜面的机械效率；
⑤再将长木板垫高两次，一次相对较陡，另一次最陡，重复前面的实验过程，比较三次斜面的机械效率即可验证．
分析：（1）探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系时，应控制其它因素不变，只改变斜面的倾斜程度；
（2）根据斜面的机械效率η==设计思路和实验步骤．
点评：本题考查了探究斜面机械效率与斜面倾斜程度关系的实验，利用好控制变量法和知道实验的原理是关键．