Question

3．如圖是小明同學(xué)斜面機(jī)械效率跟什么因素有關(guān)的實驗裝置．

實驗時他用彈簧測力計拉著同一物塊沿粗糙程度相同的斜面向上做勻速直線運動．實驗的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下：

實驗次數(shù)	斜面的 傾斜程度	物塊重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長s/m	機(jī)械效率
1	較緩	10	0.1	5.0	1
2	較陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的機(jī)械效率跟斜面的傾斜程度的關(guān)系．在第1次實驗中，斜面的機(jī)械效率為20%，物塊和斜面的內(nèi)能增加了約4J．
（2）分析表中數(shù)據(jù)可以得出結(jié)論：在斜面粗糙程度相同時，斜面越陡，機(jī)械效率越高．若要探究斜面機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度的關(guān)系，應(yīng)保持斜面的傾斜程度不變．
（3）當(dāng)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”）．

Answer 1

分析 （1）影響斜面機(jī)械效率的因素有：斜面的粗糙程度和斜面的傾斜程度，題中保證了粗糙程度一定而傾斜程度不同，當(dāng)然是探究斜面機(jī)械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；
斜面的機(jī)械效率可以根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$求出；
物塊和斜面增加的內(nèi)能，就等于物塊克服與斜面之間的摩擦力所做的功，即額外功，W_額=W_總-W_有用；
（2）分析表格中的數(shù)據(jù)，看斜面的機(jī)械效率隨傾斜程度的增大如何變化，從而得出結(jié)論；要探究斜面機(jī)械效率和傾斜程度的關(guān)系，就要采用控制變量法控制斜面的傾斜程度一定；
（3）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，克服摩擦力f所做的功是額外功，分析總功和額外功的大小即可得出答案．

解答 解：（1）題中保證了斜面的粗糙程度一定，斜面的傾斜程度不同，是探究斜面機(jī)械效率和斜面傾斜程度的關(guān)系；
第三次實驗的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{10N×0.1m}{5.0N×1m}$×100%=20%；
物塊和斜面增加的內(nèi)能即額外功，W_額=W_總-W_有用=5.0N×1m-10N×0.1m=4J；
（2）分析表中數(shù)據(jù)可知：斜面的傾斜程度越大，即斜面越陡，斜面的機(jī)械效率越高；
要探究斜面機(jī)械效率和斜面粗糙程度的關(guān)系，就要控制斜面的傾斜程度一定．
（3）實驗過程中，克服摩擦力f所做的功是額外功，用彈簧測力計的拉力所做的功是總功，
根據(jù)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．
故答案為：
（1）斜面的傾斜程度；20%；4；
（2）高；斜面的傾斜程度；
（3）大于．

點評 解答此題我們要知道：影響斜面機(jī)械效率的因素、做功改變物體內(nèi)能、控制變量法的使用、斜面機(jī)械效率的計算，是一道綜合題．