Question

16．某實驗小組的同學們在探究“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（如圖），收集了下表中的實驗數據．        

實驗次數	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）分析表中的數據可得出：斜面越緩越省力（選填“省”或“費”）．
（2）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為4.5N，他們測得這種情況下斜面的機械效率為55.6%．
（3）把第4次實驗數據與表中數據綜合分析可得出：斜面的機械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關．
（4）當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”）．
（5）斜面在生產生活中得到了廣泛應用，請任舉一例，并說明使用它的好處：盤山公路，可以省力．

Answer 1

分析 （1）分析表中第二列與第五列對比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況即可得出答案；
（2）根據W=Gh求出有用功，根據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；
（3）根據控制變量法分析四組實驗數據，抓住變量和不變量即可得出結論；
（4）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W=Fs分析總功和額外功的大小即可得出答案；
（5）在實際生活生產中應用了斜面工作原理的實例有盤山公路和螺絲釘的螺紋等，都是為了省力．

解答 解：
（1）分析表中第二列與第五列對比斜面坡度與沿斜面拉力的變化情況可知，斜面越緩越越省力；
（2）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%；
（3）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，分析低2次和第4次實驗數據可知斜面的機械效率與接觸面的粗糙程度有關；
故斜面的機械效率與斜面傾斜程度和斜面粗糙程度有關；
（4）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；
（5）實際生活生產中應用斜面工作原理的實例：盤山公路，螺絲釘的螺紋，都是為了省力．
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；（5）盤山公路，可以省力．

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，關鍵是會根據控制變量法分析實驗數據總結規(guī)律．