试题

（2005·厦门）小明学过机械效率后，提出了一个问题：“斜面的倾斜程度与斜面的机械效率有没有关系？”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：

实验次数	斜面的倾斜程度	物重G/N	物体上升高度h/m	沿斜面拉力F/N	物体移动距离S/m	有用功W有用/J	总功W总/J	机械效率η
1	较缓	5.0	0.1	1.6	0.5	0.5	0.8	63%
2	较陡	5.0	0.15	2.2	0.5	0.75	1.1	68%
3	最陡	5.0	0.25	3.1	0.5

（1）第三次实验填入表格中的数据：有用功为J，总功为J，机械效率是．
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越．
（3）通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是．
（4）如果小明还想要探究斜面机械效率与物重的关系，实验时应控制哪些条件不变？
．

解：（1）有用功等于物重和上升高度的乘积，即W_有用=Gh=5.0N×0.25m=1.25J；
总功等于拉力和移动距离的乘积，即W_总=FS=3.1N×0.5m=1.55J；
机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

W有用

W总

=

1.25J

1.55J

×100%=80.6%．
（2）提升物体重力相同，拉力越大越费力，拉力越小越省力，从第1次到第3次，斜面倾斜程度逐渐变大，拉力也逐渐变大，说明斜面越陡，越费力．
（3）这三次实验选用的是同一斜面，粗糙程度是一定的，提升的物重也是一样的，从第1次到第3次可以看出，当斜面的粗糙程度相同时，用斜面提升相同的重物，斜面越陡，机械效率越高．
（4）斜面的机械效率与物重、倾斜程度、粗糙程度有关，研究与物重的关系，就应控制其余因素不变．
故答案为：（1）1.25、1.55、80.6%；
（2）费力；
（3）当斜面的粗糙程度相同时，用斜面提升相同的重物，斜面越陡，机械效率越高；
（4）斜面的倾斜程度，斜面的粗糙程度．