Question

右图是小明同学探究斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置．
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动．实验的部分数据如下：

实验次数	斜面的倾斜程度	物块重量G/N	斜面高度h/m	沿斜面拉力F/N	斜面长s/m	机械效率
1	较缓	10	0.1	5.0	1
2	较陡	10	0.3	6.7	1	45%
3	最陡	10	0.5	8.4	1	60%

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟

斜面的倾斜程度

的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为

20%

．
（2）分析表格中数据可以得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越

高

；还可以得出的结论是，斜面越缓，越

省力

．
（3）小华猜想斜面的机械效率还可能跟斜面的粗糙程度和物重有关，若要研究机械效率与物重的关系，应保持

斜面的倾斜程度

和

粗糙程度

不变．

Answer 1

分析：（1）斜面的机械效率与物重、斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度有关，根据表格中变化的量和不变的量可以判断所研究的因素；机械效率等于有用功和总功的比值，即η=

W有

W总

×100%．
（2）根据表格中斜面的倾斜程度增大时，机械效率是否增大，以及沿斜面拉力的大小得出结论，注意控制不变的因素．
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系时，就要采用控制变量法控制斜面的倾斜程度和粗糙程度一定．

解答：解：（1）表格中斜面的倾斜程度变化，物重不变，同一斜面即粗糙程度不变，所以是研究斜面机械效率与倾斜程度的关系．
有用功为：W_有=Gh=10N×0.1m=1J；
总功为：W_总=FS=5.0N×1m=5J；
斜面的机械效率为：η=

W有

W总

×100%=

1J

5J

×100%=20%．
（2）由表格可知，当倾斜程度增大时，机械效率变大，沿斜面的拉力变大，故可得出结论：在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越高；斜面越缓，越缓越省力．
（3）要探究斜面机械效率与物重的关系时，就要采用控制变量法控制斜面的倾斜程度和粗糙程度一定．
故答案为：（1）斜面的倾斜程度；20%；（2）高；省力；（3）斜面的倾斜程度；粗糙程度．

点评：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．