Question

17．小明同學對“斜面的機械效率跟什么因素有關”這一課題提出了一些值得探究的猜想，斜面的機械效率跟：
A．斜面的傾斜程度有關 B．斜面的粗糙程度有關
C．物體受的重力有關D．斜面的長度有關
小剛同學為了證實其中的部分猜想是否正確，設計方案并進行了探究，下表反映了他的探究過程．（參看圖，表中①、③兩次實驗所用斜面是相同的，設物體在斜面上做勻速直線運動）

實驗 次數(shù)	斜面	斜面粗糙程度	物重 G/N	斜面 高度 H/m	沿斜面拉力 F/N	斜面長 s/m	有用功 W有/J	總功 W總/J	機械效率 η（%）
①	37°	粗糙	2	0.6	1.7	1	1.2	1.7	71
②	37°	較光滑	2	0.6	1.4	1	1.2	1.4	86
③	45°	粗糙	2	0.7	1.8	1	1.4	1.8	78

（1）請你替小剛在上表中的空格處填上適當?shù)臄?shù)據(jù)．
（2）通過對比實驗①、②數(shù)據(jù)，可驗證猜想B．（填字母代號）
（3）通過對比實驗①、③數(shù)據(jù)，可以得出的探究結論是：當斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高．
（4）若要驗證猜想C，應控制斜面的傾斜程度和粗糙程度不改變．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%計算①次實驗中的機械效率；根據(jù)W_總=Fs計算第②次實驗中的總功；
（2）比較①②兩次實驗可知斜面的粗糙程度不同，兩次的機械效率大小不同，從而可知斜面的機械效率大小與斜面的摩擦程度有關；
（3）根據(jù)①和③中的傾斜角可知，斜面傾斜角不同，兩次實驗的斜面的機械效率也不同，由此即可得出結論；
（4）利用控制變量法，若要驗證斜面的機械效率跟物體的重力有關，就必須控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度這些量不改變．

解答 解：（1）①中的機械效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.2J}{1.7J}$×100%≈71%；
②中的總功為；W=Fs=1.4N×1m=1.4J；
（2）對比①②數(shù)據(jù)得：斜面越光滑，機械效率越大，即摩擦力越小，機械效率越大，故機械效率與斜面的粗糙程度有關；
（3）由①中的傾斜角30°和③中的傾斜角45°可知，斜面傾斜角不同，所用拉力不同，其機械效率也不同，說明當其它條件一定時，斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；
（4）通過對比①②數(shù)據(jù)得機械效率與斜面的粗糙程度有關；通過對比實驗①③數(shù)據(jù)可得斜面傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；
因此若要驗證猜想D，應控制斜面的長、斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度不改變．
故答案為：（1）71； 1.4；（2）B；（3）當斜面的粗糙程度一定時，斜面的傾斜程度越大，斜面的機械效率越高；（4）粗糙程度．

點評 此題考查了對斜面機械效率的研究和實驗的設計知識；結合題干及表格中的數(shù)據(jù)，進行分析，并運用控制變量法可得到結論．