Question

（2012?葫蘆島二模）在湛江港碼頭，小華看到工人利用斜面把貨物推到車上，聯(lián)想到上物理課時(shí)老師講過(guò)的知識(shí)，小華想探究斜面的機(jī)械效率可能與哪些因素有關(guān)？提出了以下的猜想：
A．斜面的機(jī)械效率可能與物體的重力有關(guān)．
B．斜面的機(jī)械效率可能與斜面的傾斜程度有關(guān)．
小華同學(xué)為了證實(shí)自己的猜想是否正確，他用同一塊木板組成如圖所示的裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

試驗(yàn)次數(shù)	斜面傾角θ	物塊重量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	斜面的機(jī)械效率
①	30°	5.0	0.6	4.2	1.2	3.0	5.0	60%
②	30°	3.0	0.6	2.5	1.2	1.8	3.0	60%
③	45°	3.0	0.8	2.8	1.2	2.4	3.4	71%

（1）在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，應(yīng)沿斜面向上

勻速

拉動(dòng)木塊．
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率為

60

%，第②次實(shí)驗(yàn)中總功為

3.0

J．
（3）通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，可驗(yàn)證小華的猜想

A

（填寫字母）；通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結(jié)論是：

在其它條件相同時(shí)，斜面傾角越大，機(jī)械效率越高

．
（4）除了小華的猜想以外，請(qǐng)你猜想斜面的機(jī)械效率還可能與

斜面的粗糙程度、木板的長(zhǎng)度、拉木塊速度、木板的面積等

（寫出一個(gè)）有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)和拉力的大小相等．
（2）機(jī)械效率等于有用功和總功的比值，即η=

W有

W總

；總功等于沿斜面拉力和斜面長(zhǎng)度的乘積，即W_總=Fs．
（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，控制的是斜面的傾角，改變的是物體的重力；對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，控制的是物體的重力，改變的是斜面的傾角．
（4）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，主要從有用功和額外功的角度考慮．

解答：解：
（1）只有物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到的摩擦力才等于彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小；
（2）第①次實(shí)驗(yàn)斜面的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

3.0J

5.0J

=60%；
第二次實(shí)驗(yàn)中總功：
W_總=Fs=2.5N×1.2m=3.0J．
（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)①、②數(shù)據(jù)，控制的是斜面的斜面傾角，改變的是物體的重力，
因此是研究斜面機(jī)械效率與物體重力的關(guān)系，即驗(yàn)證的是猜想A；
對(duì)比實(shí)驗(yàn)②、③數(shù)據(jù)，控制的是物體的重力，改變的是斜面的傾角，且傾角越大效率越高，
故可得結(jié)論：在其它條件相同時(shí)，斜面傾角越大，機(jī)械效率越高．
（4）影響斜面機(jī)械效率的因素很多，例如斜面粗糙程度、木板的長(zhǎng)度、拉木塊速度、木板的面積等．
故答案為：
（1）勻速；     
（2）60；3.0；      
（3）A；在其它條件相同時(shí)，斜面傾角越大，機(jī)械效率越高；
（4）斜面的粗糙程度、木板的長(zhǎng)度、拉木塊速度、木板的面積等．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵：一是會(huì)根據(jù)二力平衡的知識(shí)解釋木塊勻速直線運(yùn)動(dòng)的原因；二是控制變量法在探究斜面的機(jī)械效率實(shí)驗(yàn)中的靈活應(yīng)用．