试题

Ⅰ、下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．

实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：

实验 次数	斜面的 倾斜程度	物块重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面长 s/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	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机械效率跟的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为，物块和斜面的内能增加了约J．
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越．若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持不变．
Ⅱ、小华用20N的力把重为25N的物体沿着长为20cm、高为10cm的斜面，从斜面底端拉到顶端．则斜面的机械效率为．

解：Ⅰ（1）表格中三次实验斜面的长都是1m，而斜面的高度在变化，说明研究的是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系．第1次实验中，斜面的机械效率为η= 

W有

W总

=

Gh

FS

=

10N×0.1m

5.0N×1m

=

1J

5J

=20%，计算过程也说明，在5J的总功中，只有1J是有用功，而另外4J则在克服摩擦的过程中由机械能转化成了物块与斜面的内能；
（2）从第1次实验到第3次实验，斜面越来越陡，但斜面的机械效率却由20%升高到60%，变得越来越高．根据控制变量法，若要探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度的关系，就应保持斜面的倾斜程度不变；
Ⅱ将相关数据带入公式就可以算出斜面的机械效率，这里还要注意一下长度单位的统一．η=

W有

W总

=

Gh

FS

=

25N×0.1m

20N×0.2m

=

2.5J

4J

=62.5%．
故答案为：Ⅰ、（1）斜面的倾斜程度，20%，4；
（2）高，斜面的倾斜程度；
Ⅱ、62.5%．