Question

如圖是某小組同學測量斜面機械效率的實驗裝置．實驗時，用木塊將帶有刻度的平木板墊起，構成一個斜面．

（1）用彈簧測力計拉著小車從底端位置A沿斜面勻速運動到位置B，彈簧測力計的示數為1.1N，此時斜面的機械效率為     ．
（2）若將木塊向右移，使木塊左端與長木板90cm處對齊，重復（1）中的實驗，彈簧測力計的示數為0.8N，此時斜面的機械效率為     ．比較（1）、（2）可知，斜面的機械效率與斜面的    有關．
（3）若將小車四輪朝上倒置．重復（2）中的實驗，則彈簧測力計示數變    ，機械效率變    ．比較（2）、（3）可知，斜面的機械效率與接觸面的    有關．

Answer 1

（1） 90.9% （2） 83.3%   傾斜程度 ．（3） 大  ，  小   ． 粗糙程度

試題分析：（1）由圖可知，物體在斜面上移動的距離s₁=80cm=0.8m，上升的高度h=40cm=0.4m；有用功：；總功：，
所以機械效率：;（2）若將木塊向右移，使木塊左端與長木板90cm處對齊時，物體在斜面上移動的距離s₁=90cm=0.9m，上升的高度h=30cm=0.3m；

所以機械效率：；較（1）、（2）可知，斜面的機械效率與斜面的傾斜程度有關．（3）若將小車四輪朝上倒置．重復（2）中的實驗，此時變滾動為滑動，摩擦力增大，則彈簧測力計示數變大，額外功增大，機械效率變大，比較（2）、（3）可知，斜面的機械效率與接觸面的粗糙程度有關．
點評：解決本題的關鍵是熟知斜面機械效率的測量，會使用控制變量法。