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

Question

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，测量数据记录如下表： 实验次数 斜面倾角 斜面材料 物重G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 1 30° 玻璃 7 0.5 4.9 1 3.5 4.9 71.4% 2 30° 木板 7 0.5 6.0 1 3.5 6.0 3 30° 毛巾 7 0.5 6.5 1 3.5 6.5 53.8% 4 20° 木板 7 0.34 4.9 1 2.38 4.9 48.6% 5 15° 毛巾 7 0.26 5.1 1 1.82 5.1 35.7%（1）在第1、2、3次试验中，改变斜面的材料的目的是______．（2）在第二次实验中，斜面的机械效率为______，物体受到的摩擦力为______N．（3）分析第1、2、3次实验数据，可以得出：当其他条件一定时，______．（4）若通过分析第1、4、5次实验数据，得出斜面倾斜程度越大，斜面的机械效率越大．你认为存在的问题是：______．

Answer 1

（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；
（2）有用功为：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．