用如图所示装置探究斜面机械效率

5. 小刚利用如图所示的装置探究“斜面的机械效率”，记录的数据如下：

（1）实验过程中应注意：沿斜面向上匀速拉动木块； （2）W 有用 =Gh=10N×0.2m=2N； W 总 =FL=4N×1m=4J； η= W 有用 W 总 ×100%= 2J 4J ×100%=50%； （3）由表格中数据知，拉力F小于物体的重力G，可知斜面是一种省力机械； 且斜面越陡，在其它条件相同时，斜面的机械效率越高，可知其他因素相同时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高． 故答案为：（1）沿斜面向上匀速拉动木块； （2）2；50%；（3）省力；高． 斜面倾 斜程度 小车重 G/N 斜面高 h/m 拉力 F/N 斜面长 L/m 有用功 W 有 /J 总功 W/J 机械效率 η 较缓 10 0.1 3 1 1 3 33% 较陡 10 0.2 4 1 2 4 50% 最陡 10 0.4 6 1 4 6 67%

6. 小明和兴许小组的同学利用如图所示的装置探究斜面的机械效率，同学们对实验过程和装置发表了下列不同看法

【×】A、匀来速拉动木块儿时，源拉力与摩擦力是一对平衡力。
木块在斜面上匀速运动的过程中，受到“重力、拉力、支持力、摩擦力”四个力是一组平衡力；
不是“拉力与摩擦力”是一对平衡力。
【√】B、斜面的机械效率与木块儿被拉动的距离是无关的 。
η=Gh/FL=(G/F)(h/L)，对于倾斜程度一定的斜面，h/L是一定的。
【×】C匀速拉动木块儿的过程中，木块儿的机械能是不变的 。
物体在斜面上匀速运动（向上或向下），动能不变，但是重力势能在变化。

7. 用如图所示的装置探究斜面的机械效率

（1）η= W 有用 W 总 = Gh Fs = 20N×0.3m 15N×0.5m =80%． （2）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关．斜面越光滑专、越属陡机械效率越高．所以提高斜面机械效率可以减小斜面粗糙程度，或增大斜面的倾斜角度． 故答案为：80%；增大斜面的倾斜角度（或减小斜面粗糙程度等）．

8. 用如图所示的装置探究斜面的机械效率与斜面的粗糙程度的关系．（1）为了探究机械效率和斜面粗糙程度的关

（1）斜面机械效率和三个因素有关，研究与斜面粗糙程度关系时要控制另两个因素一定，即物回重和斜面答的倾斜程度；
（2）斜面的总长度减去木块长度是木块运动的距离，即S₂；
（3）W_有=Gh=3N×0.1m=0.3J； 总功为：W_总=FS=0.5N×0.8m=0.4J；斜面的机械效率为：η=

W有

W总

×100%=

0.3J

0.4J

×100%=75%．
（4）斜面在生活中应用有：盘山公路、引桥、利用斜面从地面向卡车上推重物、残疾车专用坡道等．
故答案为：
（1）物重和斜面的倾斜程度；（2）S₂；（3）75%；（4）盘山公路（合理即可）．

9. （2011湘潭）下表是李明用如图所示装置探究斜面机械效率的实验数据． 实验次数 物块重力G/N 斜

（1）在第2次实验中，做的有用功是：W_有用=Gh=8N×0.3m=2.4J；做的总功是：W_总=Fs=4N×1m=4J；
所以机械效率版为：η权=

W有用

W总

×100%=

2.4J

4J

×100%=60%．
（2）对比实验1、2、3中的数据可以发现，三次的物重不同，但斜面长和高均相同，说明这三次实验是探究斜面机械效率与物重的关系；而三次的机械效率都是60%，说明当斜面粗糙程度和倾斜程度不变时，机械效率与物重大小无关．
（3）在实验2、4、5中，物块的重力都是8N，但斜面长相同而不同，说明斜面倾斜角度不同，因此这三次实验是探究机械效率与斜面倾斜角度的关系；比较三次的机械效率可知，斜面越陡，机械效率越大．
故答案是：（1）60%．
（2）物体重力（或物重、或物块重力）；不变．
（3）2、4、5或2、4或2、5．
（4）越大（或越高）．

10. 小明用如图所示的装置探究斜面的机械效率，实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿不同的斜面匀速向上运动，测

（1）选用不同的接触面材料，目的是研究机械效率与接触面的粗糙程度的关系；内
（2）有用功容为：W_有=Gh=7N×0.5m=3.5J；
总功为：W_总=FS=6N×1m=6J；
斜面的机械效率为：η=

W有

W总

×100%=

3.5J

6J

×100%=58.3%；
若没有摩擦时则根据F′L=Gh得：
F′=

Gh

L

=

7N×0.5m

1m

=3.5N，
∴摩擦力为f=F-F′=6N-3.5N=2.5N．
（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当斜面倾角、斜面高、斜面长、物重等条件一定时，发现斜面越粗糙，斜面的机械效率越小；
（4）第1、4、5次实验数据，目的是研究斜面倾斜程度与斜面的机械效率的关系，但是其中变量太多，没有控制好变量，即没有控制斜面的粗糙程度相同．
故答案为：
（1）改变斜面的粗糙程度；
（2）58.3%；2.5；
（3）斜面越粗糙，斜面的机械效率越小；
（4）没有控制斜面的粗糙程度相同．