Question

小芳同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系，如图所示．她首先测出小车重，然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车，调节斜面倾斜角θ的大小多次测量，得下表所示的数据：

斜面倾斜角θ	小车重G/N	斜面高h/m	斜面长S/m	拉力F/N	有用功W有/J	总功W总/J	机械效率η
12°	5	0.2	1	2.1		2.1	48%
30°	5	0.5	1	3.6	2.5		69%
45°	5	0.7	1	4.3	3.5	4.3

（1）请你替小芳在上表的空格中填上适当的数据．
（2）分析上表中的数据，可以得出的探究结论是：斜面倾斜角θ越______，斜面越省力，斜面的机械效率越______．
（3）实验过程中拉力的方向应与斜面______．

Answer

（1）根据实验数据，利用W有=Gh、W总=FS和求出表格中的所缺的数据，完成表格．
（2）分析表格数据时，虽然拉力和机械效率的变化是因斜面的倾斜度的改变而引起的，但我们先比较省力时，倾斜度是如何变化，然后比较机械效率的变化．
（3）利用斜面提升重物，额外功主要是克服摩擦力而做的功，拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上，且匀速拉动物体．
【解析】
（l）W有1=Gh1=5N×0.2m=1J； W总2=F2S=3.6N×1m=3.6J；．
（2）比较数据：θ3＞θ2＞θ1时，则拉力F3＞F2＞F1，机械效率η3＞η2＞η1；
即：斜面倾斜度θ越小时，越省力，斜面机械效率越低．
（3）为了使拉力方向必须与摩擦力方向保持在同一条直线上，所以应与斜面平行向上．
故答案为：（1）1，3.6，81%；（2）小，低；（3）平行向上．