Question

6．學(xué)習(xí)了機(jī)械效率知識(shí)后，同學(xué)們對(duì)“斜面的機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)”這一課題提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度有關(guān)  B．跟斜面的粗糙程度有關(guān)
C．跟斜面的長(zhǎng)度有關(guān)  D．跟物體的重力有關(guān)
小剛同學(xué)為了驗(yàn)證猜想是否正確，設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了探究，下表反映了他的探究過(guò)程．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長(zhǎng)S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機(jī)械效率η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7
②	30°	稍粗糙	1	0.5	0.6	1	0.5		83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1		0.9	78

（1）請(qǐng)你替小剛在上表中的空格處填上適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)（小數(shù)位參照表中相關(guān)數(shù)據(jù)）．
（2）通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)①②數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證猜想B（填寫(xiě)字母）．
（3）通過(guò)對(duì)比試驗(yàn)①③數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：當(dāng)其它條件一定時(shí)，斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高．
（4）若要驗(yàn)證猜想D，應(yīng)控制斜面的長(zhǎng)度、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變．

Answer 1

分析 （1）本題求總功，有用功，機(jī)械效率，分別用公式W_總=Fs、W_有用=Gh、η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求出；
（2）比較①②兩次實(shí)驗(yàn)可知斜面的粗糙程度不同，兩次的機(jī)械效率大小不同，從而可知斜面的機(jī)械效率大小與斜面的摩擦程度有關(guān)；
（3）根據(jù)①和③中的傾斜角可知，斜面傾斜角不同，兩次實(shí)驗(yàn)的斜面的機(jī)械效率也不同，由此即可得出結(jié)論；
（4）利用控制變量法，若要驗(yàn)證斜面的機(jī)械效率跟物體的重力有關(guān)，就必須控制斜面的長(zhǎng)、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度這些量不改變．

解答 解：（1）①中的機(jī)械效率為η=$\frac{{W}_{有用}}{W總}(cāng)$×100%=$\frac{1N×0.5m}{0.7N×1m}$×100%=71%；
②中的總功為；W=Fs=0.6N×1m=0.6J；
③中的有用功為：W_有用=Gh=1N×0.7m=0.7J；
（2）對(duì)比①②數(shù)據(jù)得：斜面越光滑，機(jī)械效率越大，即摩擦力越小，機(jī)械效率越大，故機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；
（3）由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機(jī)械效率也不同，說(shuō)明當(dāng)其它條件一定時(shí)，斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高；
（4）通過(guò)對(duì)比①②數(shù)據(jù)得機(jī)械效率與斜面的粗糙程度有關(guān)；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①③數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高；
因此若要驗(yàn)證猜想D，應(yīng)控制斜面的長(zhǎng)、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變．
故答案為：
（1）

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	斜面傾角	斜面粗糙程度	物重G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長(zhǎng)S/m	有用功W有/J	總功W總/J	機(jī)械效率η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71
②	30°	稍粗糙	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78

（2）B；
（3）高；
（4）斜面的粗糙程度．

點(diǎn)評(píng) （1）根據(jù)重力、高度、拉力、斜面長(zhǎng)能進(jìn)行有用功、總功、機(jī)械效率的簡(jiǎn)單計(jì)算；
（2）斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度影響斜面的機(jī)械效率．本題為運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的題目，應(yīng)通過(guò)分析找出相應(yīng)的物理規(guī)律加以應(yīng)用．