Question

為了探究斜面的機(jī)械效率與斜面的傾斜程度的關(guān)系，小黃同學(xué)用彈簧測(cè)計(jì)拉著同一木塊沿粗糙程度相同的斜面勻速向上運(yùn)動(dòng)，如圖1所示，實(shí)數(shù)據(jù)記錄如下表：

實(shí)驗(yàn) 次數(shù)	斜面的傾 斜程度	木塊重量 G/N	斜面高度 h/m	沿斜面拉力 F/N	斜面長(zhǎng) s/m	機(jī)械 效率η
1	較緩	10	0.4	6.6	1
2	較陡	10	0.5	7.6	1	65.8%
3	最陡	10	0.6	8.4	1	71.4%

（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可求出第1次實(shí)驗(yàn)：有用功是

4

  J，總功是

6.6

  J，機(jī)械效率是

60.6%

，木塊和斜面的摩擦力是

2.6N

．
（2）分析表中數(shù)據(jù)，可以得出的初步結(jié)論是：在其他條件不變的情況下，斜面傾斜程度越陡，所需的拉力越

大

，斜面的機(jī)械效率越

高

（3）小明實(shí)驗(yàn)小組探究影響滑輪組機(jī)械效率的因素的實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．若不計(jì)摩擦及繩重，每個(gè)動(dòng)滑輪重相同．
a．比較1和2兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機(jī)械效率與

動(dòng)滑輪重

有關(guān)；
b．比較1和3兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出滑輪組的機(jī)械效率與

被提升的物體重

有關(guān)． 

次數(shù)物理量	1	2	3
鉤碼重G/N	4	4	6
鉤碼上升高度h/m	0.1	0.1	0.1
繩端拉力F/N	1.8	1.4	2.4
繩端移動(dòng)距離s/m	0.3	0.5	0.3
機(jī)械效率n	74%	57%	83%

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式W_有用=Gh、W_總=Fs、η=

W有用

W總

代入數(shù)據(jù)便可求出．
有關(guān)摩擦力的大小，首先根據(jù)W_額=W_總-W_有用計(jì)算出額外功，然后根據(jù)公式F_摩=

W額

s

計(jì)算出摩擦力．
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，比較拉力、機(jī)械效率的變化，便可得出結(jié)論．
（3）比較數(shù)據(jù)中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，從而可以得出機(jī)械效率的影響因素．
機(jī)械效率與動(dòng)滑輪和被提升物體的重力有關(guān)．在物重相同時(shí)，動(dòng)滑輪重力越小，滑輪組的機(jī)械效率越高；在動(dòng)滑輪重相同時(shí)，被提升的物重越大，滑輪組的機(jī)械效率越高．

解答：解：（1）W_有用=Gh=10N×0.4m=4J
W_總=Fs=6.6N×1m=6.6J
η=

W有用

W總

=

4J

6.6J

=60.6%
W_額=W_總-W_有用=6.6J-4J=2.6J
根據(jù)W_額=F_摩s得，F(xiàn)_摩=

W額

s

=

2.6J

1m

=2.6N
（2）由表格中數(shù)據(jù)可以看出，斜面越陡，沿斜面所需的拉力越大，且機(jī)械效率也越高．
（3）a、根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可以看出，兩次被提升的物重相同，第2次實(shí)驗(yàn)用的是右邊的滑輪組，動(dòng)滑輪多，機(jī)械效率低，則可得出滑輪組的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪重有關(guān)；
b、比較1和3兩次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，兩次使用同一組滑輪組，動(dòng)滑輪的重力相同，被提升的物重不同，而機(jī)械效率不同，則可得出滑輪組的機(jī)械效率與被提升的物重有關(guān)．
故答案為：（1）4；6.6；60.6%；2.6N；（2）大；高；（3）a、動(dòng)滑輪重；b、被提升的物體重．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了有關(guān)有用功、總功、額外功、機(jī)械效率的計(jì)算．要熟記公式，并能正確區(qū)分．同時(shí)考查了根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)結(jié)論的能力．考查了影響滑輪組機(jī)械效率的兩個(gè)因素：動(dòng)滑輪重和被提升的物體重．