测斜面机械效率的实验装置

（1）90.9%（2） 83.3%倾斜程度．（3） 大，小． 粗糙程度

5. （2013武汉模拟）如图是某小组同学测量斜面机械效率的实验装置．实验时，用木块将带有刻度的平木板垫起

（1）由图可知，物体在斜面上移动的距离s₁=80cm=0.8m，上升的高度h=40cm=0.4m；
滑轮组的机械效率η₁=

W有1

W总1

=

G1h1

F1s1

=

2N×0.4m

1.1N×0.8m

≈90.9%．
（2）若将木块向右移，使木块左端与长木板90cm处对齐时，
物体在斜面上移动的距离s₁=0.9m，上升的高度h=30cm=0.3m；
滑轮组的机械效率η₂=

W有2

W总2

=

G2h2

F2s2

=

2N×0.3m

0.8N×0.9m

≈83.3%，
比较（1）、（2）可知，斜面的倾斜程度不同，斜面的机械效率不同，故斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关．
（3）当将小车四轮朝上倒置时，变滚动摩擦为滑动摩擦，摩擦力变大；
根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数变大；
摩擦力变大时，木块克服斜面的摩擦所做的额外功变大，在有用功不变时，斜面的机械效率变小；
从而可知斜面的机械效率与接触面的粗糙程度有关．
故答案为：（1）90.9%；（2）83.3%；倾斜程度；（3）大；小；粗糙程度．

6. 如图是小丽测定斜面机械效率的装置图．（1）实验原理是______．（2）所用的器材有斜面、物体、弹簧测力计

（1）测定斜面机械效率的实验原理是η=

W有

W总

×100%；
（2）求机械效率，要知道有用功和总功，求功的大小要知道力和在力的方向上移动的距离，故所用的器材有斜面、物体、弹簧测力计、刻度尺；
（3）①由表中第二行数据知：W_有=Gh=10N×0.2m=2J；W_总=Fs=4N×1m=4J；η=

W有

W总

×100%=

2J

4J

×100%=50%；
②分析表中第一列与最后一列知：相同的斜面越陡，斜面的机械效率越高．
分析表中第一列与第四列知：相同的斜面越缓，越省力．
③如果其他条件不变，斜面越粗糙，滑动摩擦力越大，克服摩擦力做功越多，即所做的额外功越多，有用功不变，做功变大，根据η=

W有

W总

，所以导致机械效率越小；
故答案为：（1）η=

W有

W总

×100%；
（2）刻度尺；（3）①2；4；50%；②大；费；③小

7. 回顾实验和探究：测量斜面机械效率的实验装置如图（1）实验所用的测量工具______和______．（2）下表为某

（1）实验所用的测量工具弹簧测力计和刻度尺．
（2）①由表中第三组实验数据可知，有用功W=Gh=3N×0.1m=0.3J，
总功W_总=Fs=2.5N×0.2m=0.5J；斜面的机械效率η=

W

W总

=

0.3J

0.5J

=60%，
实验数据如下表所示．

接触面	粗糙程度	物重/N	斜面高度/m	斜面长/m	拉力/N	机械效率
木板面	光滑	6	0.1	0.2	4	75%
木板面	光滑	3	0.1	0.2	2	75%
毛巾面	粗糙	3	0.1	0.2	2.5	60%

②a、由表中前两次实验数据可知，同一斜面，物体的重力不同，斜面的机械效率相同，
由此可知，同一斜面的机械效率大小与重物的重力无关．
b、由后两次实验的实验数据可知，在斜面的高度和长度一定时，斜面越粗糙，机械效率越低；
综合分析可知：在斜面高度和长度一定时，斜面的机械效率与物体的重力无关，与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低．
故答案为：（1）弹簧测力计；刻度尺；（2）①实验数据如上表所示；②在斜面高度和长度一定时，斜面的机械效率与物体的重力无关，与斜面的粗糙程度有关，斜面越粗糙，机械效率越低；a、无关；b、低．

8. （1）小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用图1所示的装置，他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向

（1）由图抄知，弹簧测力计的示数F=1N，
W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J；
W_总=Fs=1N×0.5m=0.5J；
η=

W有

W总

=

0.4J

0.5J

=80%．故答案如下表所示：

木块重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面长 S/m	有用功 W有/J	总功 W总/J	机械效率 η
2	0.2	1	0.5	0.4	0.5	80%

（2）①分析表中第2列、第3列、第4列，使用斜面时越省力就越要多移动距离．
②分析第2列、第4列、第7列数据，物重、斜面粗糙程度相同时，斜面越陡（或斜面倾斜程度越大），机械效率越高．
③若忽略摩擦，小车重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面长s这几个量的关系是：Fs=Gh．
故答案为：①增大；②物重、斜面粗糙程度相同时，斜面越陡（或斜面倾斜程度越大），机械效率越高；③Fs=Gh．

9. 如图是测量斜面机械效率的实验装置，已知物重G为8N，弹簧测力计的示数如图所示，下列有关实验过程的说法

（1）实验过程中要求沿斜面向上匀速直线拉动弹簧测力计，故B正确；
（2）弹簧测力计的分度值为0.2N，所以拉力的大小为4.8N，
拉力做的总功W_总=Fs=4.8N×（0.64m+0.08m）=3.456J，
因△ABC∽△ADE，如图所示：

所以物体上升的高度h=

AB×DE

AD

=

72cm×30cm

80cm

=27cm=0.27m，
有用功W_有=Gh=8N×0.27m=2.16J，故A错误；
斜面的机械效率η=

W有用

W总

×100%=

2.16J

3.456J

×100%=62.5%，故C正确；
（3）摩擦力做的功W_额=W_总-W_有=3.456J-2.16J=1.296J，
∵W_额=fs，
∴摩擦力f=

W额

s

=

1.296J

0.64+0.08m

=1.8N，故D正确．
故选A．

10. 小李同学在测斜面机械效率的实验中，使用如图所示的装置，他将木块从斜面底部用弹簧测力计沿斜面方向匀速

由表中数据知，弹簧测力计的示数F=4N，
W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J；
W_总=Fs=1N×0.5m=0.5J；
η=

W有

W总

×100%=

0.4J

0.5J

×100%=80%．
故答案为：0.4；0.5；80%．