Question

（2009?和平區一模）
（1）小李同學在測斜面機械效率的實驗中，使用圖1所示的裝置，他將木塊從斜面底部用彈簧測力計沿斜面方向勻速拉到頂部，彈簧測力計的示數如圖2所示，請將在下面的表格中填上有關數據．

木塊重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面長 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率 η
2	0.2		0.5

（2）小李同學認為摩擦是影響斜面機械效率的重要因素，為提高斜面的機械效率，他用小車代替木塊重做上面的實驗，并采取其它措施減小摩擦力的影響，分別將小車沿不同長度的斜面拉上同一高度，記錄的數據如下表：

小車重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面長 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率 η
6	0.2	2.5	0.5	1.2	1.25	96%
6	0.2	1.3	1	1.2	1.3	92%
6	0.2	0.9	1.5	1.2	1.35	89%

通過對上面數據的分析可得出：
①使用斜面時越省力就越要

增大

（選填“增大”或“減小”）移動距離．
②斜面的機械效率與它的傾斜程度的關系是

物重、斜面粗糙程度相同時，斜面越陡（或斜面傾斜程度越大），機械效率越高

．
③若忽略摩擦，小車重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面長S這幾個量的關系是：

Fs=Gh

．

Answer 1

分析：（1）從圖中讀出彈簧測力計的示數（拉力大小），知道斜面長，利用W=Fs求拉力做的功（總功）；知道木塊重和斜面高利用W=Gh求克服重力做的功（有用功），有用功與總功的比值等于機械效率．
（2）①分析表中第2列、第3列、第4列數據可知，在斜面高度一定時，拉力越小，經過的斜面長度就越長；
②分析第2列、第4列、第7列數據可知，在其他條件相同時，斜面越陡，斜面的機械效率越大；
③本實驗中克服摩擦力做的功為額外功，即：總功等于有用功與額外功的和，在忽略摩擦力的情況下，額外功為0，總功等于有用功．

解答：解：（1）由圖知，彈簧測力計的示數F=1N，
W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J；
W_總=Fs=1N×0.5m=0.5J；
η=

W有

W總

=

0.4J

0.5J

=80%．故答案如下表所示：

木塊重 G/N	斜面高 h/m	沿斜面的拉力F/N	斜面長 S/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率 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，使用斜面時越省力就越要多移動距離．
②分析第2列、第4列、第7列數據，物重、斜面粗糙程度相同時，斜面越陡（或斜面傾斜程度越大），機械效率越高．
③若忽略摩擦，小車重G、斜面高h、沿斜面方向的拉力F、斜面長s這幾個量的關系是：Fs=Gh．
故答案為：①增大；②物重、斜面粗糙程度相同時，斜面越陡（或斜面傾斜程度越大），機械效率越高；③Fs=Gh．

點評：本題考查了有用功、總功和機械效率的計算，以及在探究斜面機械效率時影響機械效率高低和省力的因素，在忽略摩擦力時，η=1．