题文

如图是小亮测定斜面机械效率的装置图．每次实验时，被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动．小亮将他的实验数据记录在下面的表格中：  实验次数 斜面的倾斜程度  小车重量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/J  总功W总/J  机械效率η   1  较缓  10  0.1  3  1   1 3  33%  2  较陡  10  0.2  4  1        3  最陡  10  0.4  6  1  4  6  67% （1）“较陡”时，拉小车做的有用功为______J，总功为______J，机械效率为______； （2）分析表格中的实验数据，你能得到哪些结论？（要求写两条） a．______； b．______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）“较陡”时，拉小车做的有用功W有用=Gh=10N×0.2m=2J；总功W总=FS=4N×1m=4J；机械效率η= W有用 W总 = 2J 4J =50%； （2）由表中数据可知，斜面越陡，机械效率越高，因为影响斜面机械效率的因素还有斜面的粗糙程度，所以结论是：在斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高； 在小车重力一定时，斜面越缓，沿斜面的拉力越小，说明斜面越缓越省力． 故答案为： （1）2；4；50%； （2）光滑程度一样的斜面，斜面越陡，机械效率越高；斜面越缓，越省力．

据专家权威分析，试题“如图是小亮测定斜面机械效率的装置图．每次实验时，被拉的小车沿同..”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：，
  提高机械效率的方法是减小总功，以增大有用功在总功中所占的比例。
  答案：1200  70%  减小斜面的粗糙度