Question

下表是李明用如圖所示裝置探究斜面機械效率的實驗數(shù)據(jù)．

實驗次數(shù)	物塊重力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	4	0.3	2	1	60%
2	8	0.3	4	1
3	12	0.3	6	1	60%
4	8	0.4	5	1	64%
5	8	0.5	5.6	1	71.4%

（1）在第2次實驗中，斜面的機械效率為________．
（2）實驗1、2、3是探究斜面機械效率與________的關(guān)系．由表中數(shù)據(jù)可知，當斜面粗糙程度和傾斜程度不變時，沿斜面向上均勻拉動不同重力的物體，機械效率________（填“變大”、“變小”或“不變”）．
（3）實驗________是探究斜面機械效率與斜面傾斜角度的關(guān)系．由表中數(shù)據(jù)可知，在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機械效率________．

Answer 1

解：（1）在第2次實驗中，做的有用功是：W_有用=Gh=8N×0.3m=2.4J；做的總功是：W_總=Fs=4N×1m=4J；
所以機械效率為：η=×100%=×100%=60%．
（2）對比實驗1、2、3中的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，三次的物重不同，但斜面長和高均相同，說明這三次實驗是探究斜面機械效率與物重的關(guān)系；而三次的機械效率都是60%，說明當斜面粗糙程度和傾斜程度不變時，機械效率與物重大小無關(guān)．
（3）在實驗2、4、5中，物塊的重力都是8N，但斜面長相同而不同，說明斜面傾斜角度不同，因此這三次實驗是探究機械效率與斜面傾斜角度的關(guān)系；比較三次的機械效率可知，斜面越陡，機械效率越大．
故答案是：（1）60%．
（2）物體重力（或物重、或物塊重力）；不變．
（3）2、4、5或2、4或2、5．
（4）越大（或越高）．
分析：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)求出有用功和總功，再利用公式η=求出斜面的機械效率；
（2）對比實驗1、2、3中的實驗數(shù)據(jù)可知這三次實驗是探究斜面機械效率與物重的關(guān)系；因為三次實驗的機械效率相同，說明其他條件不變時，機械效率與物重無關(guān)．
（3）如果探究斜面機械效率與斜面傾斜角度的關(guān)系，應(yīng)該改變傾角大小，而保證其他條件不變，分析表中數(shù)據(jù)找出對比實驗；分析表中數(shù)據(jù)可知斜面越陡，機械效率越大．
點評：該題通過探究斜面機械效率考查了控制變量法在實驗中的應(yīng)用，難度不大，但要搞清楚控制量和改變量．