Question

小明學過“機械效率”一課以后，產生了一個疑問：“機械的效率越高是否越省力？”針對這一問題,小明用一個彈簧測力計，利用家中“案板”和茶杯做了以下實驗
A、把杯子放在塑料袋中，在杯子中加入適量的水，用彈簧測力計測得杯子和水的重力G。
B、用“案板”作斜面，如圖所示，把一只水杯通過細繩與彈簧測力計連接，拉動彈簧測力計，把盛水的杯子勻速拉上斜面。
C、分別測出拉力F，杯子移動的距離s和升高的高度h。
D、改變斜面的高度，做4次實驗，記錄實驗數據如下表：

（1）計算并將數據填入表中4個空格。
（2）小明的疑問是否得到解決？分析實驗數據，能得出什么結論？
（3）完成上面實驗后，小明又產生一個猜想：“如果減小斜面的摩擦，可以提高斜的機械效率。”
①請你先用所學知識，說明小明的猜想是否正確（簡述理由）。
②請你設計一個實驗，進一步證明你對小明猜想的判斷（可以簡要說明在前面實驗的基礎上要做哪些新的實驗操作）。

Answer 1

（1）0.5；0.8；0.625；0.74
（2）小明的疑問得到解決，通過上述實驗得出結論：使用斜面機械效率越高并不是越省力。
（3）
①小明的猜想正確：因為減小摩擦力就減小了額外功，當有用功一定時，根據η=可知，機械效率η增大。
②在小明設計的實驗方案基礎上進行以下實驗操作。
A、保持斜面傾角不變，在斜面（案板）表現分別鋪上毛巾、紙、平板玻璃來減小摩擦。
B、將水杯三次沿斜面提升一定的高度。
C、分別求出三次實驗的機械效率進行比較即可。