题文

学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关”这一课题提出了一些值得探究的猜想： A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关； B．跟斜面的粗糙程度有关； C．跟斜面的长度有关； D．跟物体的重力有关．小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程． 试验 次数 斜面 倾角 斜面粗 糙程度 物重 G/N 斜面 高度 h/m 沿斜面 拉力 F/N 斜面长 s/m 有用功 W有用/J 总功 W总/J 机械 效率 η（%）  ① 30° 粗糙 1 0.5 0.7 1 0.5 0.7  ② 30° 稍光滑 1 0.5 0.6 1 0.5 83 ③ 45° 粗糙 1 0.7 0.9 1 0.9 78 （1）请你替小刚在上表中的空格处填上适当的数据（小数位参照表中相关数据）． （2）通过对比实验①②数据，可验证猜想______（填写字母）． （3）通过对比实验①③数据，可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越______． （4）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和______不改变．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）①中的机械效率为η= W有用 W总 ×100%= 1N×0.5m 0.7N×1m ×100%=71%； ②中的总功为；W=Fs=0.6N×1m=0.6J； ③中的有用功为：W有用=Gh=1N×0.7m=0.7J； （2）对比①②数据得：斜面越光滑，机械效率越大，即摩擦力越小，机械效率越大，故机械效率与斜面的粗糙程度有关； （3）由①中的倾斜角30°和③中的倾斜角45°可知，斜面倾斜角不同，所用拉力不同，其机械效率也不同，说明当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高； （4）通过对比①②数据得机械效率与斜面的粗糙程度有关；通过对比实验①③数据可得斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高； 因此若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变． 故答案为： （1）表中数据上、中、下三空分别为71、0.6、0.7； （2）B； （3）高（或大）； （4）斜面的粗糙程度（或粗糙程度）

据专家权威分析，试题“学习了机械效率知识后，全班同学对“斜面的机械效率跟什么因素有关..”主要考查你对  功的计算，斜面的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算斜面的机械效率

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：斜面的机械效率

• 斜面的机械效率：
  

  有用功	W有用=Gh
  总功	W总=Fl W总=Gh+fl （f为摩擦力)
  额外功	W额外=W总-W有用 W额外=fl
  机械效率

• 测量斜面的机械效率：
  【实验目的】：测量斜面的机械效率
  
  【器材】斜面，铁架台，小车，弹簧秤，米尺
  
  【操作】
  
  （1）照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面，记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η₁＝Gh／FL。
  （2）把小车翻过来（轮子朝上）放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η₂。
  （3）增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η₃。
  比较η₁、η₂、η₃的大小，可知η₁＞η₂，η₂＜η₃。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在（1）中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在（3）中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比（2）时高。比较操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。

• 提高斜面机械效率的方法:
       在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低；机械效率与物体重量无关，物体斜面之间接触面大小无关。
  
  例：如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝，应该_______。（写出一条措施）
  
  解析：