Question

用如图所示的实验装置测量斜面的机械效率．实验时，沿斜面向上匀速拉动弹簧测力计，使木块沿斜面匀速上升．为了研究斜面的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后用两木块做实验，测量并计算得到下表所示的两组数据：

次数	木块重 G/N	木块上升的高度 h/m	拉力 F/N	木块沿斜面移动距离 s/m	机械效率 η/%
1	1.0	0.10	1.0	0.20
2	2.0	0.10	2.3	0.12	72.5

（1）上表中第1次实验时有用功等于________J，斜面的机械效率为________%．
请写出使用该斜面做额外功的原因：________．
（2）根据表中数据，能否得出斜面的机械效率与所拉木块重力关系的结论．如能得出，请写出结论；如不能得出结论，请说明原因．________．

Answer 1

解：（1）第1次实验时：
斜面的有用功W_有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J；
总功W_总=Fs=1.0N×0.20m=0.2J；
斜面的效率η===50%．
使用该斜面做额外功的原因：克服木块和斜面之间的摩擦力做功．
（1）斜面的机械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有关，所以探究斜面的机械效率与物体的重力关系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变，实验中只控制斜面的高度相同，采用两个不同物体，没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变．
故答案为：（1）0.1；50；木块和斜面之间的摩擦力做功；（2）不能；只控制斜面的高度相同，没有控制物体和斜面之间的粗糙程度不变．
分析：（1）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功，利用效率公式求出第1次实验时的机械效率；物体在斜面上运动时，受到和木板之间的摩擦力，摩擦力做的功即为额外功．
（2）要探究斜面的机械效率与物体的重力关系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不变．
点评：解决本题的关键：一是会区分斜面的有用功和总功，利用效率公式计算效率；二是明白额外功产生的原因；三是会利用控制变量法探究斜面机械效率的影响因素．