Question

19．某實驗小組的同學(xué)們在探究“斜面的機械效率”實驗時，用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊，收集了如表中的實驗數(shù)據(jù)． 

實驗 次數(shù)	斜面的傾 斜程度	物塊重 力G/N	斜面高 度h/m	拉力 F/N	斜面長 度S/m	機械效 率η
1	較緩	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	較陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1	81.4%

（1）該小組又進行了第4次實驗，他們在斜面上鋪上棉布，使斜面變粗糙，保持斜面高和長分別是0.5m和1m，用彈簧測力計拉動同一物塊沿斜面向上做勻速直線運動，讀出此時彈簧測力計的示數(shù)為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為55.6%．
（2）把第4次實驗數(shù)據(jù)與表中數(shù)據(jù)綜合分析可得出：斜面的機械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關(guān)．
（3）當(dāng)用彈簧測力計沿斜面勻速向上拉動物塊時，物塊所受的拉力大于 物塊所受的摩擦力（選填“大于”、“小于”或“等于”）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出這種情況下斜面的機械效率；
（2）根據(jù)控制變量法分析四組實驗數(shù)據(jù)，抓住變量和不變量即可得出結(jié)論；
（3）實驗過程中，用彈簧測力計拉物體在斜面上做勻速直線運動時，拉力F除克服摩擦力f外還要克服一部分物體的重力，根據(jù)W=Fs分析總功和額外功的大小即可得出答案．

解答 解：（1）這種情況下斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}=\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{5N×0.5m}{4.5N×1m}$×100%≈55.6%．
（2）分析表格中的第二列和第七列可知斜面的機械效率與傾斜程度有關(guān)，分析低2次和第4次實驗數(shù)據(jù)可知斜面的機械效率與接觸面的粗糙程度有關(guān)；
故斜面的機械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關(guān)．
（3）實驗過程中，用彈簧測力計的拉力F要同時克服摩擦力f和物體的一部分重力，因此屬多力平衡；
根據(jù)W_總=W_有+W_額，W_額小于W_總，即fS小于FS，斜面的長S相同，所以f＜F．
故答案為：（1）省；
（2）55.6%；
（3）斜面傾斜程度；斜面粗糙程度；
（4）大于．

點評 本題考查斜面的機械效率的實驗，涉及到功的計算、效率的計算，關(guān)鍵是會根據(jù)控制變量法分析實驗數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律．