Question

15．如圖1，使用斜面可省力．小強(qiáng)查閱有關(guān)資料后了解到：用斜面搬運(yùn)同一物體時(shí)的推力大小跟斜面長度、斜面高度、斜面粗糙程度等因素有關(guān)．他根據(jù)以上資料提出了一個(gè)探究的問題：沿斜面推力的大小與斜面的長度有什么關(guān)系？
（1）小強(qiáng)探究搬運(yùn)同一物體時(shí)沿斜面推力的大小與斜面長度的關(guān)系時(shí)，你認(rèn)為應(yīng)控制的變量有斜面的高度和斜面的材料．

（2）小強(qiáng)選用了一只彈簧測力計(jì)、一塊重為8N的長方體重物、五塊長度不同的由同種材料做成的木板，按如圖2進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)如表：

次數(shù)	物重G/N	斜面高 h/m	測力計(jì)示數(shù) F/N	斜面長 L/m
1	8	0.2	4.5	0.4
2	8	0.2	3.0	0.8
3	8	0.2	2.7	1.0
4	8	0.2	2.0	1.6

分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，小強(qiáng)得到的結(jié)論是：當(dāng)斜面高度一定時(shí)，斜面越長越省力．
（3）從上面的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出第4次實(shí)驗(yàn)時(shí)斜面的機(jī)械效率是50%，通過計(jì)算分析還可得出結(jié)論，當(dāng)其它條件一定時(shí)，斜面越長其機(jī)械效率越低．

Answer 1

分析 （1）此題用實(shí)驗(yàn)的方法來探究斜面的省力情況與長度之間的關(guān)系．運(yùn)用了控制變量法，因?yàn)槔�力的大小不僅跟斜面的長度有關(guān)，還跟摩擦力的大小有關(guān)，所以此實(shí)驗(yàn)中還要控制材料．
（2）分析數(shù)據(jù)，觀察數(shù)據(jù)中控制的變量和改變的量，得出結(jié)論；
（3）根據(jù)機(jī)械效率公式計(jì)算出機(jī)械效率的大�。�
并通過計(jì)算得出其它三次的機(jī)械效率，比較得出機(jī)械效率與斜面長的關(guān)系．

解答 解：（1）在做此實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持斜面的高度不變，即將物體提升到同一高度．同時(shí)物體與斜面之間的摩擦力的大小也會影響拉力的變化，所以還要控制斜面的材料．
（2）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，斜面高相同，彈簧測力計(jì)的示數(shù)隨斜面長度的增大而減小．
（3）第4次的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{FL}$×100%=$\frac{8N×0.2m}{2.0N×1.6m}$×100%=50%；
同理可得第1、2、3次的機(jī)械效率分別為：88.9%、66.7%、59.3%，分析幾次數(shù)據(jù)可知，當(dāng)其它條件一定時(shí)，斜面越長其機(jī)械效率越低．
故答案為：（1）斜面的高度；斜面的材料；（2）斜面高度；斜面越長；（3）50%；低．

點(diǎn)評 此題主要考查了斜面的省力情況與哪些因素有關(guān)，并且考查了對控制變量法的應(yīng)用以及根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論的能力．