Question

某物理學(xué)習(xí)小組，針對(duì)同學(xué)中存在的有關(guān)斜面問題的一些疑惑，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)．將長度為l m的長木板的一端墊高，構(gòu)成長度一定高度可調(diào)的斜面（如圖所示）．用沿斜面向上的拉力F使重為10N的滑塊沿斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)．完成斜面機(jī)械效率測(cè)量．下表中呈現(xiàn)的是部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)把表格補(bǔ)充完整．

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3	4
斜面高度h/m	0.15	0.20	0.25	0.30
拉力F/N	2.7	3.2	3.6	4.1
機(jī)械效率η	0.56	0.63	0.69

在此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)拉動(dòng)小木塊作

 

運(yùn)動(dòng)，同時(shí)應(yīng)控制

 

等因素不變．
（1）疑惑一：“斜面的機(jī)械效率越高越省力嗎？”
請(qǐng)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出正確的結(jié)論

 

（2）疑惑二，“斜面傾斜程度越大，拉動(dòng)滑塊的機(jī)械效率也一定越大嗎？”
請(qǐng)進(jìn)一步分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出正確的結(jié)論：斜面傾斜程度越大，機(jī)械效率

 

（3）疑惑三：“斜面傾斜程度越大，拉動(dòng)滑塊的摩擦力也一定越大嗎？”
請(qǐng)?jiān)俜治霰碇袑?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫出正確的結(jié)論

 

．

Answer 1

分析：（1）斜面機(jī)械效率高低跟斜面的粗糙程度、斜面的傾斜程度有關(guān)．研究斜面機(jī)械效率高低的影響因素采用控制變量法．
（2）相同條件下，斜面越高越費(fèi)力．
（3）摩擦力的大小跟壓力大小、接觸面的粗糙程度有關(guān)，壓力越大，接觸面越粗糙，摩擦力越大．
（4）先求出有用功，再求出總功，然后根據(jù)η=

W有

W總

進(jìn)行計(jì)算．

解答：解：（1）斜面的機(jī)械效率為：η=

W有

W總

=

Gh

Fl

=

10N×0.3m

4.1N×1m

≈0.73．
（2）實(shí)驗(yàn)過程中保持木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，研究斜面機(jī)械效率跟斜面傾斜程度的關(guān)系時(shí)，保持斜面的粗糙程度不變．
（3）從表格分析，斜面的傾斜程度越大，拉力越大，所以斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的機(jī)械效率越高越費(fèi)力．
（4）從表格分析，斜面的傾斜程度越大，機(jī)械效率越高，所以斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的傾斜程度越大機(jī)械效率越高．
（5）斜面傾斜程度增大，接觸面的粗糙程度不變，壓力減小，摩擦力減�。�
故答案為：0.73；勻速直線；斜面粗糙程度不變；（1）斜面的粗糙程度一定時(shí)，斜面的機(jī)械效率越高越費(fèi)力；（2）越高．（3）斜面粗糙程度不變斜面傾斜程度越大，摩擦力越�。�

點(diǎn)評(píng)：（1）掌握斜面傾斜程度越高越費(fèi)力，機(jī)械效率越高．
（2）掌握摩擦力大小的影響因素．
（3）根據(jù)η=

W有

W總

進(jìn)行計(jì)算．