Question

用如圖所示的實驗裝置測量斜面的機械效率．實驗時，沿斜面向上勻速拉動彈簧測力計，使木塊沿斜面勻速上升．為了研究斜面的機械效率與哪些因素有關，一位同學用該實驗裝置，先后用兩木塊做實驗，測量并計算得到下表所示的兩組數據：

次數	木塊重 G/N	木塊上升的高度 h/m	拉力 F/N	木塊沿斜面移動距離 s/m	機械效率 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次實驗時有用功等于

0.1

J，斜面的機械效率為

50

%．
請寫出使用該斜面做額外功的原因：

克服木塊和斜面之間的摩擦力做功

．
（2）根據表中數據，能否得出斜面的機械效率與所拉木塊重力關系的結論．如能得出，請寫出結論；如不能得出結論，請說明原因．

不能；只控制斜面的高度相同，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變

．

Answer 1

分析：（1）根據W=Gh求出有用功，根據W=Fs求出總功，利用效率公式求出第1次實驗時的機械效率；物體在斜面上運動時，受到和木板之間的摩擦力，摩擦力做的功即為額外功．
（2）要探究斜面的機械效率與物體的重力關系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不變．

解答：解：（1）第1次實驗時：
斜面的有用功W_有=Gh=1.0N×0.10m=0.1J；
總功W_總=Fs=1.0N×0.20m=0.2J；
斜面的效率η=

W有

W總

=

0.1J

0.2J

=50%．
使用該斜面做額外功的原因：克服木塊和斜面之間的摩擦力做功．
（1）斜面的機械效率跟斜面的高度、斜面的粗糙程度有關，所以探究斜面的機械效率與物體的重力關系，要控制斜面的高度、斜面的粗糙程度不變，實驗中只控制斜面的高度相同，采用兩個不同物體，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變．
故答案為：
（1）0.1；50；木塊和斜面之間的摩擦力做功；
（2）不能；只控制斜面的高度相同，沒有控制物體和斜面之間的粗糙程度不變．

點評：解決本題的關鍵：一是會區分斜面的有用功和總功，利用效率公式計算效率；二是明白額外功產生的原因；三是會利用控制變量法探究斜面機械效率的影響因素．