Question

20．如图所示，某实验小组的同学在探究“斜面的机械效率跟什么因素有关”实验时提出了一些值得探究的猜想：
A．斜面的机械效率跟斜面的倾斜程度有关；
B．跟斜面的粗糙程度有关；
C．跟斜面的长度有关；
D．跟物体的重力有关．
小刚同学为了证实其中的部分猜想是否正确，设计方案并进行了探究，下表反映了他的探究过程．

实验 次数	斜面 倾角	斜面粗 糙程度	物重 G/N	斜面 高度 h/m	沿斜面 拉力 F/N	斜面长 s/m	有用功 W有用/J	总功 W总/J	机械 效率 η（%）
①	30°	粗糙	1	0.5	0.7	1	0.5	0.7	71
②	30°	稍光滑	1	0.5	0.6	1	0.5	0.6	83
③	45°	粗糙	1	0.7	0.9	1	0.7	0.9	78

（1）通过对比实验①②数据，可验证猜想B（填写字母）．
（2）通过分析实验①③数据，可以得出斜面越缓越省（填“省”或“费”）力；还可以得出的探究结论是：当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高．
（3）若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗造程度不改变．
（4）在实验过程中应该用弹簧测力计沿斜面匀速向上拉动物体，物体所受的拉力大于（填“大于”“小于”或“等于”）物体所受的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）比较①②两次实验可知斜面的粗糙程度不同，两次的机械效率大小不同，从而可知斜面的机械效率大小与斜面的摩擦程度有关；
（2）根据①和③中的倾斜角可知，斜面倾斜角不同，两次实验的斜面的机械效率也不同，由此即可得出结论；
（3）利用控制变量法，若要验证斜面的机械效率跟物体的重力有关，就必须控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度这些量不改变；
（4）当物体沿斜面向上做匀速直线运动时，弹簧测力计拉力等于物体受到的滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，所以拉力大于摩擦力．

解答 解：（1）对比①②数据得：斜面越光滑，机械效率越大，即摩擦力越小，机械效率越大，故机械效率与斜面的粗糙程度有关；
（2）由①中的倾斜角30°和③中的倾斜角45°可知，斜面倾斜角越小，所用拉力越小，机械效率越低，
故可以得出斜面越缓越省力，当其它条件一定时，斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
（3）通过对比①②数据得机械效率与斜面的粗糙程度有关；通过对比实验①③数据可得斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越高；
因此若要验证猜想D，应控制斜面的长、斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度不改变；
（4）当物体沿斜面向上做匀速直线运动时，因为物体重力沿斜面向下的分力，
所以弹簧测力计拉力等于物体受到的滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力之和，拉力大于摩擦力．
故答案为：
（1）B；
（2）省；高；
（3）斜面的粗造程度；
（4）匀速；大于．

点评 本题考查斜面的机械效率，要会分析实验数据总结规律，关键是找准需要分析的项目，影响斜面机械效率的因素有物块重力、斜面倾斜程度和斜面粗糙程度，注意控制变量法，在研究机械效率和某一因素关系时，要说明其他两个因素保持一定．