斜面是一种简单机械，在生活和生产中使用斜面的好处是可以省力，如： 。那么斜面的省力情况与哪些因素有关呢？（使用斜面的省力情况可以通过比较沿斜面拉力F与物体重力G的比值大小来判定，比值越小，越省力）
小明做了如下猜想：
猜想1：与斜面的表面材料有关；
猜想2：与斜面的倾斜程度有关；
猜想3：与物体受到的重力大小有关。
小明为验证上述猜想，利用如图所示的装置进行了实验。实验中所用的物块材料及其表面粗糙程度相同，在沿斜面拉力的作用下，在斜面上做匀速直线运动。实验中相关的记录如表。
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 斜面倾角 | θ | θ | θ | θ | θ1（θ1＞θ2） | θ2（θ2＞θ1） |
| 斜面的表面材料 | 木板 | 毛巾 | 木板 | 木板 | 木板 | 木板 |
| 物块重G/N | 2.0 | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 2.0 | 2.0 |
| 沿斜面拉力F/N | 1.35 | 1.52 | 2.70 | 4.05 | 1.52 | 1.70 |
回答下列问题：
（1）通过对比实验 中的数据可知，使用斜面省力的情况与斜面的表面材料有关；
（2）通过对比实验1、5、6中的数据，得出的结论是：在其他条件相同时， ；
（3）为验证猜想3，小明做了实验 （填写实验序号），分析实验数据后，小明认为这几次实验省力情况相同，依据是 。
【拓展】完成实验后，小明沿斜面用1.8N的拉力，将重为4.5N的物体从斜面底端匀速拉到了顶端。已知斜面长1.2m、高0.3m，则斜面的机械效率是 %．（把重物直接提升0.3m所做的功作为有用功）
【收录时间】
2020-08-04
【知识点】
力和机械单元测试
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盘山公路；（1）1和2；（2）其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；（3）1、3、4；根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力F与物体的重力G的比值大小相等；【拓展】62.5。
【解答】解：斜面是一种简单机械，使用斜面可以省力。当斜面的高度一定时，斜面越长，则坡度越缓，则越省力；如：盘山公路；
（1）探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，采用的是控制变量法，实验中需要控制物重、倾角相同，表面材料不同，所以应该对比1和2的数据；
（2）对比实验1、5、6中的数据可知，在斜面的表面材料、物重相同的情况下，倾角越小，拉力越小，故结论是：在其他条件相同时，斜面的倾斜程度越小，提升物体越省力；
（3）探究斜面省力的情况与重力大小有关时，根据控制变量法可知，实验中需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同；所以需要对比1、3、4的实验数据；
根据1、3、4的实验数据可知，物体的重力变为原来的几倍，拉力会变为原来的几倍，即沿斜面的拉力与物体的重力G的比值大小相等；
【拓展】有用功为：W有＝Gh＝4.5N×0.3m＝1.35J；拉力做的总功：W总＝Fs＝1.8N×1.2m＝2.16J；
斜面的机械效率：η＝
＝
×100%＝62.5%。
【分析】斜面也是一种常用的机械，使用斜面比较省力；
（1）探究斜面省力的情况与斜面的表面材料有关时，需要控制物重、倾角相同，表面材料不同；
（2）根据实验1、5、6中的数据中的相同点和不同点，利用控制变量法分析；
（3）探究斜面省力的情况与重力大小有关时，需要控制倾角相同、表面材料相同，物体的重力不同；
【拓展】根据公式W＝Gh可求拉力做的有用功；利用W＝Fs求出拉力做的功，即总功；斜面的机械效率等于有用功与总功之比。
【点评】此题主要考查我们的实验分析能力，以及斜面机械效率的计算，是一道好题，要掌握。
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2020-08-04
实验,探究题
中等
黄旭