Question

（2012?宜城市模擬）小明同學總結“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想，斜面的機械效率跟：A．斜面的傾斜程度有關；B．斜面的粗糙程度有關；C．斜面的長有關；D．物體受的重力有關．小剛同學為了證實其中的部分猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程．（參看圖，表中1、3兩次實驗所用斜面是相同的，設物體在斜面上做勻速直線運動）

實驗 次數(shù)	斜面角度	斜面粗糙程度	物重 G/N	斜面高 度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面長 s/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效 率η （%）
1	37°	粗糙	2	0.6	1.7	1	1.2	1.7
2	37°	較光滑	2	0.6	1.4	1	1.2		86
3	45°	粗糙	2	0.7	1.8	1	1.4	1.8	78

（1）請你替小剛在上表中的空格處填上適當?shù)臄?shù)據(jù)．
（2）通過對比實驗1、2數(shù)據(jù)，可驗證猜想

B

（填寫字母）；通過對比實驗1、3數(shù)據(jù)，可驗證猜想

A

（填寫字母）；
（3）若要驗證猜想D，應控制斜面的

傾斜程度

和

粗糙程度

相同．

Answer 1

分析：（1）①知道有用功和總功，可利用公式η=

W有用

W總

計算出斜面的機械效率．
②知道沿斜面的拉力和斜面的長，可利用公式W=FS計算出總功．
（2）通過分析表格中的內容，按照控制變量法的要求，猜想斜面的機械效率跟斜面的傾斜程度、斜面的粗糙程度、長度、物體重力有關，探究斜面機械效率跟其中一個因素之間的關系時，控制其它因素不變．
①比較1和2中的內容可知，斜面傾斜角相同，斜面的粗糙程度不同，斜面的機械效率不同，由此即可得出結論．
②比較1和3中的內容可知，斜面的粗糙程度相同，斜面傾斜角度不同，斜面的機械效率不同，由此即可得出結論．
（3）利用控制變量法，若要驗證斜面的機械效率跟物體的重力有關，就必須控制斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不變．

解答：解：
（1）①∵W_1有用=1.2J，
W_1總=1.7J，
∴斜面的機械效率為：η₁=

W1有用

W1總

=

1.2J

1.7J

≈71%．
②∵F₂=1.4N，S=1m，
∴做的總功為：W_2總=F₂S=1.4N×1m=1.4J．
（2）從實驗1、2記錄情況可知，斜面的傾斜程度相同、長度相同、物重相同，斜面越光滑，斜面的機械效率越高．所以實驗1、2數(shù)據(jù)能驗證斜面機械效果跟斜面的粗糙程度有關．
從實驗1、3記錄情況可知，斜面的粗糙程度相同、長度相同、物重相同，斜面的傾斜角度越大，斜面的機械效率越高．所以實驗1、3數(shù)據(jù)能驗證斜面機械效率跟斜面的傾斜程度有關．
（3）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、傾斜程度有關，要想驗證斜面的機械效率與物體所受的重力的關系，需控制斜面的粗糙程度、傾斜程度相同．
故答案為：（1）71；1.4．
（2）B；A．
（3）傾斜程度；粗糙程度．

點評：要掌握：（1）根據(jù)重力、高度、拉力、斜面長能進行有用功、總功、機械效率的簡單計算．
（2）在探究影響斜面機械效率因素的實驗中，要注意控制變量法在實驗設計和實驗結論中的應用．