斜面的机械效率的实验装置图

㈠ 下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

（1）照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小回车拉上斜面，答记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η1＝Gh／FL。
（2）把小车翻过来（轮子朝上）放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η2。
（3）增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η3。
比较η1、η2、η3的大小，可知η1＞η2，η2＜η3。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在（1）中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在（3）中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比（2）时高。比较操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。

㈡ 下图是探究斜面的机械效率跟什么因素有关的实验装置

解答：

解：（1）由表中数据可见需要测量的物理量有四个：物块的重力、专沿斜面的拉属力、物块上升的高度、物块移动的距离，其中前两个由弹簧测力计完成，后两个由刻度尺来完成测量，因此还需要补充的器材是：刻度尺．

（2）①分析实验1、2，接触面的粗糙程度、物块重相同，斜面的倾斜程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与斜面倾斜程度的关系（有关）；

分析实验2、3，斜面的倾斜程度、接触面的粗糙程度相同，物块重不同，机械效率相同，研究的是斜面的机械效率与物块重的关系（无关）；

分析实验3、4，斜面的倾斜程度、物块重相同，接触面的粗糙程度不同，机械效率不同，研究的是斜面的机械效率与接触面粗糙程度的关系；

由此可见斜面的机械效率与接触面粗糙程度、物块重斜面、倾斜程度的关系．

故答案为：（1）刻度尺；（2）①接触面粗糙程度；物块重斜面；倾斜程度；②71%．

点评：

本题为斜面机械效率的测量实验，考查了测量工具的选择、机械效率的计算、影响机械效率大小的因素，利用好控制变量法分析是本题的关键．

㈢ 下图11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

（1）小明探究的是斜面的机械效率跟 的关系．在第1次实验中，斜面的机械效率为 ．

（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 ；还可以得出的结论是，斜面越缓，越 ．

（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 和 不变．

答案

（1）斜面的倾斜成度 20％ （2）高 省力 （3）斜面的倾斜程度 粗糙程度

㈣ 下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置

Ⅰ（1）表格中三次实验斜面的长都是1m,而斜面的高度在变化,说明研究的是斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系．第1次实验中,斜面的机械效率为
η= W有/W总=Gh/FS=10*0.1/(5*1)=1/5=20%
计算过程也说明,在5J的总功中,只有1J是有用功,而另外4J则在克服摩擦的过程中由机械能转化成了物块与斜面的内能；即
物块和斜面的内能增加了约5-1=4J.
（2）从第1次实验到第3次实验,斜面越来越陡,但斜面的机械效率却由20%升高到60%,变得越来越高．根据控制变量法,若要探究斜面机械效率跟斜面粗糙程度的关系,就应保持斜面的倾斜程度不变；
Ⅱ将相关数据带入公式就可以算出斜面的机械效率,这里还要注意一下长度单位的统一．
η= W有/W总=Gh/FS=25*0.1/(20*0.2)=2.5/4=62.5%．

㈤ 如图是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：A．斜面的机械效率可能与斜面的

（1）由表中实验数据可知，克服重力做功W₁=Gh=2N×0.3m=0.6J，拉力做功W₂=Fs=1.6N×0.5m=0.8J，
斜面的效率η=

W1

W2

×100%=

0.6J

0.8J

×100%=75%．
（2）由表中第四列和第六列两次实验数据可知，拉力小于木块重力，由此可得：使用斜面省力；由表中第八列和第九列两次实验数据可知，拉力的功大于克服重力的功，由此可知：使用斜面不省功．
（3）由表中实验序号为1、2、3的实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率高．
（4）由表中实验序号为2、4的实验数据可知，实验没有控制斜面的倾斜程度相同，不能得到斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关．
故答案为：（1）0.6；0.8；75；（2）省力；不省功；（3）高；（4）不能；没有控制斜面的倾斜程度相同．

㈥ 如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图：（1）在实验中为了减小实验误差，应注意保持物体沿斜面做_

（1）在实验中为了减小实验误差，应注意保持物体沿斜面做匀速直线运动．
（2）由表中第二组实验数据可知，W_有用=Gh=10N×0.2m=2J，W_总=Fs=4N×1m=4J，效率η=

W有

W总

=

2J

4J

=50%．
（3）由表中实验数据可知，同一斜面，斜面越陡，机械效率越高．或同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大．或同一斜面，斜面机械效率与小车重力可能无关．
故答案为：（1）匀速；（2）2；4；50%；（3）同一斜面，斜面越陡，机械效率越高．

㈦ 如图所示是某同学探究“斜面的机械率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：A、斜面的机械效率可能与斜面

（1）第四次实验的机械效率：η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

5N×0.7m

5.2N×1m

≈67.3%；
（2）由表中3、4两次实验数版据可知，在斜面粗糙程度不同而权斜面的倾斜程度相同时，
斜面的效率不同，由此可知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关，故猜想A正确．
由表中第1、2、3此实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率越高．
（3）通过分析1、2、3次试验数据还可以发现，斜面越缓，拉力越小，因此斜面越缓越省力；
当用弹簧拉着物体沿斜面做匀速向上运动时，物体的受力情况如下图：

由图可见，物体受到重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面向上的拉力和沿斜面向下的摩擦力，因为支持力不变，所以摩擦力的大小也不变．由于物块又做匀速直线运动，则弹簧测力计的拉力大小等于摩擦力和重力在沿斜面方向的分力的和，所以物块所受的拉力大于物块所受的摩擦力．
故答案为：（1）67.3%（2）3、4；斜面的粗糙程度；高；（4）省力；大于．

㈧ 如图所示是小亮测定斜面机械效率的装置图．每次实验时，被拉的小车沿同一斜面匀速向上运动．小亮将他的实

（1）“较陡”时，拉小车做的有用功W_有用=Gh=10N×0.2m=2J；总功W_总=FS=4N×1m=4J；机械效率η=

W有用

W总

×100%=

2J

4J

×100%=50%；
（2）由表中数据可知，斜面越陡，机械效率越高，因为影响斜面机械效率的因素还有斜面的粗糙程度，所以结论是：在斜面粗糙程度一定时，斜面越陡，机械效率越高；
在小车重力一定时，斜面越缓，沿斜面的拉力越小，说明斜面越缓越省力．
故答案为：（1）2；4；50%； （2）光滑程度一样的斜面，斜面越陡，机械效率越高；斜面越缓，越省力．

㈨ （2013阜新）如图所示是某同学探究“斜面的机械效率”实验装置图．实验前他做了如下猜想：A．斜面的机械

（1）由表中第抄四组实验袭数据可知，W_有=Gh=×0.3m=0.6J，W_总=Fs=1.6N×0.5m=0.8J，
斜面效率η=

W有用

W总

=

0.6J

0.8J

=75%；
（2）由表中3、4两次实验数据可知，在斜面粗糙程度不同而斜面的倾斜程度相同时，
斜面的效率不同，由此可知，斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关，故猜想A正确．
（3）由表中第1、2、3此实验数据可知，当斜面粗糙程度相同时，斜面越陡机械效率越高．
故答案为：（1）如上表所示；（2）3、4；（3）高．

㈩ （2006天河区模拟）如图所示是小亮同学测定斜面机械效率的装置图：（1）在实验中为了能准确记录沿斜面的

（1）在实验中为了能准确记录沿斜面的拉力，应注意匀速直线拉动弹簧测力计．
（2）由表中实验数据可知，有用功W₂=Gh₂=10N×0.2m=2J，
总功W_2总=F₂s₂=4N×1m=4J，斜面机械效率η=

W2

W2总

=

2J

4J

=50%．
（3）由表中实验数据可知，①：同一斜面，斜面越陡，机械效率越高．
②：同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大．
故答案为：（1）匀速；（2）2；4；50%；
（3）①：同一斜面，斜面越陡，机械效率越高．
②：同一斜面，斜面越陡，所用拉力越大．