Question

11．如圖是小明探究影響斜面機(jī)械效率因素的實(shí)驗(yàn)裝置，他在實(shí)驗(yàn)時用彈簧測力計(jì)拉著同一木塊沿著不同的斜面勻速向上運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)測量的數(shù)據(jù)如下表．請你解答下列問題：
（1）分析第1、2、4次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出：在斜面光滑程度一定時，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高．
（2）分析第3、4、5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出：在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機(jī)械效率越高（或者：在斜面傾斜程度相同時，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低）．
（3）該實(shí)驗(yàn)用到的研究方法是控制變量法．
（4）在第4次實(shí)驗(yàn)中，木塊受到的摩擦力是1.8N．（結(jié)果保留一位小數(shù)）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面傾角	斜面材料	物重 G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長S/m	有用功 W/J	總功 W/J	機(jī)械效率
1	20°	木板	5	0.27	3.5	0.8	1.35	2.80	48.2%
2	30°	木板	5	0.40	4.3	0.8	2.00	3.44	58.1%
3	40°	玻璃	5	0.51	4.2	0.8	2.55	3.36	75.9%
4	40°	木板	5	0.51	5.0	0.8	2.55	4.00	63.8%
5	40°	毛巾	5	0.51	5.7	0.8	2.55	4.56	55.9

Answer 1

分析 （1）第1、2、4次實(shí)驗(yàn)斜面的材料相同，傾斜程度不同，觀察比較數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（2）第3、4、5次實(shí)驗(yàn)斜面的傾斜程度相同，材料不同，觀察比較數(shù)據(jù)得出結(jié)論．
（3）根據(jù)控制變量法的特點(diǎn)來填空；
（4）從表格中找到第4次實(shí)驗(yàn)時總功、有用功的數(shù)值，根據(jù)W_總=W_有+W_額算出額外功，再根據(jù)W_額=fs可算出摩擦力f．

解答 解：（1）第1、2、4次實(shí)驗(yàn)中，斜面的材料相同（即斜面的光滑程度相同），斜面傾角不同（即斜面傾斜程度不同）；根據(jù)第1、2、4次記錄的數(shù)據(jù)可以看出：斜面傾斜程度越大時，斜面的機(jī)械效率越高．
故可得出：在斜面光滑程度一定時，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高．
（2）第3、4、5次實(shí)驗(yàn)中，斜面傾角相同（即斜面傾斜程度相同），斜面的材料不同（即斜面的光滑程度不同）；由第3、4、5次記錄的數(shù)據(jù)可以看出：在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機(jī)械效率越高．
故可得出：在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機(jī)械效率越高（或者：在斜面傾斜程度相同時，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低）．
（3）斜面的機(jī)械效率和多個因素有關(guān)，研究斜面機(jī)械效率和傾斜程度的關(guān)系時應(yīng)控制光滑程度一定，研究斜面機(jī)械效率和光滑程度的關(guān)系時應(yīng)控制傾斜程度一定，該方法為控制變量法．
（4）第4次實(shí)驗(yàn)時，根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，W_總=4.00J，W_有=2.55J，
因?yàn)閃_總=W_有+W_額，
所以W_額=W_總-W_有=4.00J-2.55J=1.45J，
又因?yàn)閃_額=fs，s=0.8m，
所以木塊受到的摩擦力：f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{1.45J}{0.8m}$≈1.8N．
故答案為：
（1）斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高；
（2）在斜面傾斜程度相同時，斜面越光滑，機(jī)械效率越高（或者：在斜面傾斜程度相同時，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低）；
（3）控制變量法；
（4）1.8．

點(diǎn)評 本題考查了斜面機(jī)械效率的影響因素，利用控制變量法探究斜面機(jī)械效率跟各因素之間的關(guān)系．