Question

探究斜面機(jī)械效率的過程中，小蘭同學(xué)所在的實(shí)驗(yàn)小組記錄的數(shù)據(jù)如表所示．

測量 次數(shù)	F/N	s/m	G/N	h/m	Fs/J	Gh/J
1	0.21	1.0	1	0.20	0.21	0.20
2	0.76	1.0	3	0.25	0.75	0.75
3	0.25	1.0	1	0.30	0.25	0.30

（1）小蘭對數(shù)據(jù)的可靠性分析、評估時(shí)發(fā)表第

3

組數(shù)據(jù)記錄有誤．小蘭做出這種判斷的依據(jù)是：

Gh大于Fs

．
（2）在前面探究的基礎(chǔ)上，小蘭等同學(xué)將小車翻過來（輪子向上）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)計(jì)算出來的“Fs”和“Gh”差距較大．激發(fā)出探究“影響斜面的機(jī)械效率的因素”的興趣，小蘭認(rèn)為可能影響斜面機(jī)械效率的因素有斜面的粗糙程度、傾斜程度、木塊的重力．小蘭對某個(gè)因素的探究時(shí)，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

斜面傾斜程度	小車重G/N	小車上升 高度h/m	沿斜面拉力F/N	小車移動(dòng) 距離s/m	機(jī)械效率η
較緩	10	0.1	3	1	33%
較陡	10	0.2	4	1
最陡	10	0.4	6	1	67%

請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)回答：
①小蘭探究過程中，控制的變量是：

粗糙程度

和

重力

．
②“較陡”時(shí)，斜面的機(jī)械效率為

50%

．
③通過對上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，小蘭獲得的初步結(jié)論是：

物體重力和斜面粗糙程度

相同時(shí)，

斜面的傾斜程度越大

，斜面的機(jī)械效率越大．
④實(shí)驗(yàn)過程中，用彈簧測力計(jì)拉物體在斜面上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到的摩擦力f與拉力F的大小關(guān)系為f

小于

F（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

分析：（1）有用功不可能大于總功，分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)有用功與總功間的關(guān)系分析答題．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)控制的變量分析答題；
根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用功的公式求出有用功與總功，然后由效率公式求出斜面的效率；
分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)找出影響斜面的因素，然后答題；
根據(jù)物體的受力情況分析拉力與摩擦力間的關(guān)系．

解答：解：（1）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中，有用功Gh大于總功Fs，這是不可能的，因此第三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤．
（2）①由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)過程改變斜面的傾斜程度而保持斜面粗糙程度與物體重力不變，因此實(shí)驗(yàn)控制的變量是：粗糙程度和重力．
②由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，“較陡”時(shí)的有用功W_有=Gh=10N×0.2m=2J，總功W_總=Fs=4N×1m=4J，斜面的效率η=

W有

W總

=

2J

4J

=50%．
③由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在斜面粗糙程度與物體重力相同的情況下，斜面的傾斜程度越大，斜面的機(jī)械效率越高．
④物體沿斜面向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體受到平行于斜面向下的滑動(dòng)摩擦力f、平行于斜面向下的重力的分力、平行于斜面向上的拉力F作用，處于平衡狀態(tài)，拉力F大于摩擦力f，f小于F．
故答案為：（1）3；Gh大于Fs（2）①粗糙程度；重力；②50%；③物體重力和斜面粗糙程度；斜面的傾斜程度越大；④小于．

點(diǎn)評：（1）使用任何機(jī)械都不可能省功，有用功不可能大于總功．
（2）應(yīng)用控制變量法，分析實(shí)驗(yàn)所控制的變量與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、應(yīng)該功的公式及效率公式即可正確解題．