Question

5．如圖是小明同學斜面機械效率跟什么因素有關(guān)的實驗裝置．實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動．實驗的部分數(shù)據(jù)如表：

實驗 次數(shù)	斜面傾斜程度	物塊重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長 s/m	機械效率
1	較緩	10	0.1	5.0	1
2	較陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度的關(guān)系．在第1次實驗中，斜面的機械效率為20%．
（2）分析表格中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越高；若要探究斜面機械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應保持斜面傾斜程度不變．
（3）在第1次實驗中物體和斜面間的摩擦力為4N．
（4）若要探究斜面機械效率跟物重的關(guān)系，應保持斜面的傾斜程度和斜面粗糙程度不變．
（5）斜面在我們生活中的應用有盤山公路．（只寫出一條即可）

Answer 1

分析 （1）影響斜面機械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，題中保證了粗糙程度一定而傾斜程度不同，當然是探究斜面機械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；
斜面的機械效率可以根據(jù)效率公式求出；
（2）要探究斜面機械效率和傾斜程度的關(guān)系，就要采用控制變量法控制斜面的傾斜程度一定；
（3）根據(jù)W_額=W_總-W_有用計算出額外功，然后由功的計算公式求出摩擦力；
（4）影響斜面機械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，探究斜面機械效率因素時應采用控制變量法；
（5）根據(jù)使用斜面的特點是省力、便于爬坡．

解答 解：
（1）題中保證了斜面的粗糙程度一定，斜面的傾斜程度不同，是探究斜面機械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；
第一次實驗的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{10N×0.1m}{5N×1m}$×100%=20%；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率越高；要探究斜面機械效率和斜面粗糙程度的關(guān)系，就要控制斜面的傾斜程度一定；
（3）克服摩擦力所做的額外功，W_額=W_總-W_有用=5.0N×1m-10N×0.1m=4J；
根據(jù)W_額=fs可知，
摩擦力f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{4J}{1m}$=4N；
（4）要探究斜面機械效率跟物重的關(guān)系時，就要控制斜面的傾斜程度和斜面粗糙程度一定；
（5）使用斜面的特點是方便省力，如：盤山公路、騎自行車爬坡走S形路線、用木板搭成斜坡推重物上車等．
故答案為：（1）斜面的傾斜程度；20%；（2）高，斜面傾斜程度；（3）4；
（4）斜面的傾斜程度和斜面粗糙程度；（5）盤山公路．

點評 本題考查了探究斜面機械效率跟什么因素有關(guān)的實驗，涉及到功和機械效率的計算，關(guān)鍵是控制變量法的應用以及分析實驗數(shù)據(jù)得出結(jié)論．