Question

馬峰同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)來探究斜面的機(jī)械效率和什么因素有關(guān)．他猜想斜面的機(jī)械效率可能與斜面的粗糙程度及斜面的傾斜度有關(guān)．他設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)中保持木塊的拉力與斜面平行，并且勻速拉動木塊．

（1）下面是馬峰在實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)，請你將表中未完成的空格填寫完整．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面坡度	斜面粗糙程度	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有/J	總功 W總/J	機(jī)械效率 η（%）
①	30°	粗糙	0.5	0.20	0.35	0.4	0.1	0.14	71%
②	30°	稍光滑	0.5	0.20	0.30	0.4
③	60°	粗糙	0.5	0.28	0.45	0.4	0.14	0.18	78%

（2）根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，請你幫馬峰同學(xué)總結(jié)得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：
結(jié)論1：通過對比實(shí)驗(yàn)1和2，在斜面坡度和物重一定時(shí)，斜面越粗糙，機(jī)械效率越低．
結(jié)論2：通過對比實(shí)驗(yàn)1和3，______．
（3）你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)中較難控制的操作是______．

Answer 1

【答案】分析：斜面的機(jī)械效率大小體現(xiàn)在有用功在總功中所占比例以及額外功的體現(xiàn)；影響斜面機(jī)械效率的主要因素有：斜面傾斜度、粗糙程度、物重；在分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)，要看清所控制的變量，再看清數(shù)據(jù)的變化情況．在求解表格中數(shù)據(jù)時(shí)，要根據(jù)相應(yīng)的物理公式，對號入座，細(xì)心運(yùn)算．
解答：解：（1）在第2次實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)功的計(jì)算公式和機(jī)械效率的計(jì)算公式，求出幾個(gè)量：W_有=Gh=0.5N×0.2m=0.1J；W_總=FS=0.3N×0.4m=0.12J；η===83%；
（2）對照①和③可以發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)的相同條件是接觸面粗糙程度和物重，不同的是斜面的傾斜度，分析數(shù)據(jù)可得到坡度越大，機(jī)械效率越高．
（3）因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)要得到對木塊的拉力，而要想讓拉力穩(wěn)度方便讀數(shù)，就必須保證拉動木塊做勻速直線運(yùn)動，這一點(diǎn)較難控制．
故答案為：
（1）0.1   0.12   83%
（2）粗糙程度和物重一定時(shí)，斜面的坡度越大機(jī)械效率越高．
（3）保持勻速拉動木塊．
點(diǎn)評：此題考查知識面較廣：分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)操作、計(jì)算相關(guān)物理數(shù)據(jù)等，準(zhǔn)確應(yīng)用物理公式和準(zhǔn)確分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是解題的關(guān)鍵所在．