Question

15．某实验小组的同学们在探究“斜面的机械效率”实验时，用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块，收集了下表中的实验数据．

试验次数	斜面的倾斜程度	物块重力G/N	斜面高度h/m	拉力F/N	斜面长度S/m	机械效率η
1	较缓	5	0.2	2.4	1	41.7%
2	较陡	5	0.5	3.2	1	78.1%
3	最陡	5	0.7	4.3	1

（1）第三次实验时表格中空白处应填的数据是81.4%．
（2）本次实验是探究斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系．
（3）当用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物块时，物块所受的拉力大于物块所受的摩擦力（选填“大于/小于/等于”）．

Answer 1

分析 （1）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$计算第三次实验的机械效率；
（2）斜面效率与物重和斜面的粗糙程度有关，根据控制变量法由表格数据分析不变的和改变的量，可知本次实验的探究目的；
（3）实验过程中，用弹簧测力计拉物体在斜面上做匀速直线运动时，克服摩擦力f所做的功是额外功，分析总功和额外功的大小即可得出答案．

解答 解：
（1）由表中第三次实验数据，第三次实验的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{5N×0.7m}{4.3N×1m}$×100%≈81.4%；
（2）由表格中数据知，物体的重力不变，斜面的倾斜程度不断发生变化，所以本次实验是探究斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系；
（3）实验过程中，克服摩擦力f所做的功是额外功，用弹簧测力计的拉力所做的功是总功，
根据W_总=W_有+W_额，W_额小于W_总，即fS小于FS，斜面的长S相同，所以f＜F．
故答案为：（1）81.4%；（2）斜面的倾斜程度；（3）大于．

点评 本题考查斜面的机械效率的实验，涉及到功的计算、效率的计算，关键是会根据控制变量法分析实验数据总结规律．