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1. 用如图所示的实验装置探究滑轮组的机械效率,下列说法正确的是
（
A.实验时弹簧测力计可以在静止时读数
B.实验时不用刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率
C.滑轮组的机械效率与动滑轮重力的大小无关
D.同一滑轮组的机械效率随所挂钩码重力的增大而增大,最终可达到100%
（
B
）A.实验时弹簧测力计可以在静止时读数
B.实验时不用刻度尺也可以测量出滑轮组的机械效率
C.滑轮组的机械效率与动滑轮重力的大小无关
D.同一滑轮组的机械效率随所挂钩码重力的增大而增大,最终可达到100%
答案
B 提示:弹簧测力计静止时读数,没有测出绳子与滑轮间的摩擦,拉力偏小,测得的机械效率偏大。$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{Gh}{Fs}× 100\% =\frac{Gh}{F× 3h}× 100\% =\frac{G}{3F}× 100\%$,故可不测量h和s,即可不用刻度尺。物重和提升高度都一定时,$G_{动}$越大,克服$G_{动}$做的额外功越多,机械效率越低。由于额外功不可避免,机械效率不会达到100%。
解析
【分析】
我们要逐个分析选项判断正误，首先明确滑轮组机械效率的实验操作要求、推导公式、影响因素：首先实验时需匀速竖直拉动弹簧测力计，静止时无法测得滑轮与绳间的摩擦力，会导致测量结果偏差；其次先确定该滑轮组承担物重的绳子段数n=3，可得s=3h，代入机械效率公式可约去高度h，无需测量距离也能计算效率；再结合额外功的来源，分析动滑轮重力、物重对机械效率的影响，同时明确任何机械都不可避免做额外功，机械效率不可能达到100%，由此逐一排除错误选项得到正确答案。
【解析】
A选项：实验时若弹簧测力计静止读数，此时绳子与滑轮间不存在相对运动，没有将摩擦带来的影响计入拉力，测得的拉力值偏小，计算得到的总功偏小，最终测得的机械效率偏大，不符合实验的正确操作要求，A错误。
B选项：由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数n=3，因此绳子自由端移动距离s=3h，将其代入机械效率公式可得：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{Gh}{F×3h}×100\%=\frac{G}{3F}×100\%$
可见h可以被约去，只需测量物重G和拉力F就可以算出机械效率，不需要测量h和s，因此不用刻度尺也能测出滑轮组的机械效率，B正确。
C选项：当提升的物重一定时，动滑轮重力越大，克服动滑轮重力做的额外功就越多，有用功占总功的比例越低，滑轮组的机械效率就越小，因此滑轮组的机械效率和动滑轮重力的大小有关，C错误。
D选项：同一滑轮组，随所挂钩码重力增大，有用功占总功的比例提升，机械效率会增大，但使用机械时不可避免要做额外功（克服动滑轮重力、摩擦等做功），总功始终大于有用功，因此机械效率不可能达到100%，D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率测算，机械效率影响因素，额外功
【点评】
本题围绕滑轮组机械效率的相关考点设置选项，覆盖了实验操作细节、公式推导、效率特性等多个易错点，重点考察学生对机械效率相关概念的理解深度，帮助学生纠正“静止读数更准确”“机械效率可以达到100%”等常见认知误区。
【难度系数】
0.6
我们要逐个分析选项判断正误，首先明确滑轮组机械效率的实验操作要求、推导公式、影响因素：首先实验时需匀速竖直拉动弹簧测力计，静止时无法测得滑轮与绳间的摩擦力，会导致测量结果偏差；其次先确定该滑轮组承担物重的绳子段数n=3，可得s=3h，代入机械效率公式可约去高度h，无需测量距离也能计算效率；再结合额外功的来源，分析动滑轮重力、物重对机械效率的影响，同时明确任何机械都不可避免做额外功，机械效率不可能达到100%，由此逐一排除错误选项得到正确答案。
【解析】
A选项：实验时若弹簧测力计静止读数，此时绳子与滑轮间不存在相对运动，没有将摩擦带来的影响计入拉力，测得的拉力值偏小，计算得到的总功偏小，最终测得的机械效率偏大，不符合实验的正确操作要求，A错误。
B选项：由图可知该滑轮组承担物重的绳子段数n=3，因此绳子自由端移动距离s=3h，将其代入机械效率公式可得：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{Gh}{F×3h}×100\%=\frac{G}{3F}×100\%$
可见h可以被约去，只需测量物重G和拉力F就可以算出机械效率，不需要测量h和s，因此不用刻度尺也能测出滑轮组的机械效率，B正确。
C选项：当提升的物重一定时，动滑轮重力越大，克服动滑轮重力做的额外功就越多，有用功占总功的比例越低，滑轮组的机械效率就越小，因此滑轮组的机械效率和动滑轮重力的大小有关，C错误。
D选项：同一滑轮组，随所挂钩码重力增大，有用功占总功的比例提升，机械效率会增大，但使用机械时不可避免要做额外功（克服动滑轮重力、摩擦等做功），总功始终大于有用功，因此机械效率不可能达到100%，D错误。
综上，正确答案为B。
【答案】
B
【知识点】
滑轮组机械效率测算，机械效率影响因素，额外功
【点评】
本题围绕滑轮组机械效率的相关考点设置选项，覆盖了实验操作细节、公式推导、效率特性等多个易错点，重点考察学生对机械效率相关概念的理解深度，帮助学生纠正“静止读数更准确”“机械效率可以达到100%”等常见认知误区。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示，用沿斜面
向上的力拉着物体
从斜面底端匀速运
动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程
中斜面的机械效率的是 （
A.增大斜面和水平面的夹角
B.在斜面上铺较粗糙的棉布
C.将垫斜面的木块向右移动一些
D.把物体换成底面粗糙程度相同但重一
些的物体
向上的力拉着物体
从斜面底端匀速运
动到斜面顶端，下列做法中能提高此过程
中斜面的机械效率的是 （
A
）A.增大斜面和水平面的夹角
B.在斜面上铺较粗糙的棉布
C.将垫斜面的木块向右移动一些
D.把物体换成底面粗糙程度相同但重一
些的物体
答案
A 提示:增大斜面和水平面的夹角,物体对斜面的压力减小,则滑动摩擦力变小,机械效率增大。在斜面上铺较粗糙的棉布,增大了滑动摩擦力,增大了额外功,机械效率减小。将垫斜面的木块向右移动一些,物块升高相同高度时,在斜面上滑动得更远,且滑动摩擦力变大,机械效率减小。换成底面粗糙程度相同但重一些的物体,有用功和额外功都增大,且有用功和额外功增大的比例相同,由$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{额外}}× 100\%$知机械效率不变。
解析
【分析】
要判断哪种做法能提高斜面的机械效率，首先要明确该过程中有用功是克服物体重力做的功，额外功是克服滑动摩擦力做的功，先推导斜面机械效率的表达式，理清各个物理量对效率的影响规律，再逐个分析每个选项的操作会如何改变相关参数，最终判断机械效率的变化。我们可以把滑动摩擦力的公式代入效率公式，消去无关的物理量，就能直观看到斜面倾角、接触面粗糙程度、物体重力等因素对效率的影响，避免凭直觉判断出错。
【解析】
首先推导斜面机械效率的表达式：
设斜面与水平面的夹角为θ，斜面长度为s，斜面高度为h，物体重力为G，物体与斜面间的动摩擦因数为μ：
1. 有用功：克服物体重力做功 $W_{有用}=Gh$，由几何关系可知 $h=s·\sinθ$，因此 $W_{有用}=Gs\sinθ$。
2. 斜面上物体对斜面的压力 $N=G\cosθ$，滑动摩擦力 $f=μ N=μ G\cosθ$，因此额外功（克服摩擦力做功）$W_{额外}=fs=μ G s \cosθ$。
3. 总功 $W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，代入机械效率公式：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gs\sinθ}{Gs\sinθ + μ G s \cosθ}×100\%=\frac{\sinθ}{\sinθ + μ \cosθ}×100\%$
接下来逐个分析选项：
选项A：增大斜面和水平面的夹角θ，sinθ增大、cosθ减小，代入推导式可知η增大；同时物体对斜面的压力减小，滑动摩擦力变小，额外功占总功的比例降低，机械效率提高，该选项符合要求。
选项B：在斜面上铺较粗糙的棉布，动摩擦因数μ增大，代入推导式可知η减小，额外功占比升高，机械效率降低，不符合要求。
选项C：将垫斜面的木块向右移动一些，斜面高度h不变、长度s变大，斜面倾角θ变小，sinθ减小、cosθ增大，η减小，机械效率降低，不符合要求。
选项D：换用底面粗糙程度相同、更重的物体，动摩擦因数μ不变，从推导的效率表达式可以看到物体重力G被完全约去，机械效率和物体重力无关，因此效率不变，不符合要求。
综上只有A选项正确。
【答案】
A
【知识点】
斜面机械效率，滑动摩擦力，有用功与额外功
【点评】
本题重点考察斜面机械效率的影响因素，不能凭直觉主观判断，通过公式推导可以排除物体重力等无关变量的干扰，很多同学容易错误认为物体越重斜面机械效率越高，或是移动垫块后效率升高，本题需要结合三角函数关系理清斜面倾角变化带来的影响，属于易错题。
【难度系数】
0.5
要判断哪种做法能提高斜面的机械效率，首先要明确该过程中有用功是克服物体重力做的功，额外功是克服滑动摩擦力做的功，先推导斜面机械效率的表达式，理清各个物理量对效率的影响规律，再逐个分析每个选项的操作会如何改变相关参数，最终判断机械效率的变化。我们可以把滑动摩擦力的公式代入效率公式，消去无关的物理量，就能直观看到斜面倾角、接触面粗糙程度、物体重力等因素对效率的影响，避免凭直觉判断出错。
【解析】
首先推导斜面机械效率的表达式：
设斜面与水平面的夹角为θ，斜面长度为s，斜面高度为h，物体重力为G，物体与斜面间的动摩擦因数为μ：
1. 有用功：克服物体重力做功 $W_{有用}=Gh$，由几何关系可知 $h=s·\sinθ$，因此 $W_{有用}=Gs\sinθ$。
2. 斜面上物体对斜面的压力 $N=G\cosθ$，滑动摩擦力 $f=μ N=μ G\cosθ$，因此额外功（克服摩擦力做功）$W_{额外}=fs=μ G s \cosθ$。
3. 总功 $W_{总}=W_{有用}+W_{额外}$，代入机械效率公式：
$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}×100\%=\frac{Gs\sinθ}{Gs\sinθ + μ G s \cosθ}×100\%=\frac{\sinθ}{\sinθ + μ \cosθ}×100\%$
接下来逐个分析选项：
选项A：增大斜面和水平面的夹角θ，sinθ增大、cosθ减小，代入推导式可知η增大；同时物体对斜面的压力减小，滑动摩擦力变小，额外功占总功的比例降低，机械效率提高，该选项符合要求。
选项B：在斜面上铺较粗糙的棉布，动摩擦因数μ增大，代入推导式可知η减小，额外功占比升高，机械效率降低，不符合要求。
选项C：将垫斜面的木块向右移动一些，斜面高度h不变、长度s变大，斜面倾角θ变小，sinθ减小、cosθ增大，η减小，机械效率降低，不符合要求。
选项D：换用底面粗糙程度相同、更重的物体，动摩擦因数μ不变，从推导的效率表达式可以看到物体重力G被完全约去，机械效率和物体重力无关，因此效率不变，不符合要求。
综上只有A选项正确。
【答案】
A
【知识点】
斜面机械效率，滑动摩擦力，有用功与额外功
【点评】
本题重点考察斜面机械效率的影响因素，不能凭直觉主观判断，通过公式推导可以排除物体重力等无关变量的干扰，很多同学容易错误认为物体越重斜面机械效率越高，或是移动垫块后效率升高，本题需要结合三角函数关系理清斜面倾角变化带来的影响，属于易错题。
【难度系数】
0.5
3.（2025·南通海安期中）在“探究影响动滑轮机械效率的因素”实验中，小海用同一动滑轮进行了三次实验，实验装置如图所示，在正确操作的情况下，测得的实验数据见下表：
（1）实验中要竖直向上
（2）第2次实验中，提升钩码所做的有用功为
（3）分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加
（4）进一步分析表中数据可知：①随着物重的增大，额外功
（5）在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率
（1）实验中要竖直向上
匀速
拉动弹簧测力计。（2）第2次实验中，提升钩码所做的有用功为
0.2
J；动滑轮的机械效率为58.8
（结果保留一位小数）%。（3）分析表中数据可知：对于同一动滑轮，增加
被提升物体的重力
，动滑轮的机械效率变大。（4）进一步分析表中数据可知：①随着物重的增大，额外功
变大
（填“变小”“不变”或“变大”），原因是克服摩擦做功更多
；②所用动滑轮的重一定小于1.2
N。（5）在第3次实验中，若用手竖直向上提弹簧测力计使钩码处于静止状态时，读出拉力数值，会导致测得的机械效率
偏大
（填“偏大”“不变”或“偏小”）。答案
提示:(1) 实验时要竖直向上匀速拉动弹簧测力计,拉力才等于弹簧测力计示数。(2) 第2次实验中,$W_{有用}=Gh=2.0\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{J}$,$W_{总}=Fs=1.7\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=0.34\ \mathrm{J}$,$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{0.2\ \mathrm{J}}{0.34\ \mathrm{J}}× 100\%\approx58.8\%$。
(3) 由表格数据知,使用同一动滑轮将物体匀速提升相同高度时,被提升的物体越重,机械效率越大。
(4) 随着物重的增大,摩擦力变大,$W_{额外}$变大。由于第1次实验的$W_{额外}$最小,如不计摩擦,$G_{动}=2F-G=2×1.1\ \mathrm{N}-1.0\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$,故$G_{动}$一定小于1.2 N。
(5) 弹簧测力计处于静止时读数,没有测出机械间的摩擦,比运动时的读数偏小,$W_{总}$变小,测得的机械效率偏大。
(3) 由表格数据知,使用同一动滑轮将物体匀速提升相同高度时,被提升的物体越重,机械效率越大。
(4) 随着物重的增大,摩擦力变大,$W_{额外}$变大。由于第1次实验的$W_{额外}$最小,如不计摩擦,$G_{动}=2F-G=2×1.1\ \mathrm{N}-1.0\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$,故$G_{动}$一定小于1.2 N。
(5) 弹簧测力计处于静止时读数,没有测出机械间的摩擦,比运动时的读数偏小,$W_{总}$变小,测得的机械效率偏大。
解析
【分析】
这道题围绕探究动滑轮机械效率的实验展开，我们可以逐个小问梳理思路：
1. 第一问回忆弹簧测力计的使用要求，只有让动滑轮和钩码处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于实际拉力，所以需要竖直向上匀速拉动。
2. 第二问计算有用功直接用公式W有=Gh，总功W总=Fs，动滑轮绳子自由端移动距离s=2h，再代入机械效率公式η=W有/W总×100%就能算出结果。
3. 第三问对比三次实验数据，同一动滑轮，其他条件不变，物重越大机械效率越高，就能得出结论。
4. 第四问分析额外功的来源：动滑轮的重力做功、滑轮转轴处的摩擦做功，物重增大时滑轮和轴之间的压力变大，摩擦力变大，所以额外功会变大；如果完全不计摩擦，根据动滑轮的受力公式2F=G+G动，用第一次实验（额外功最小，摩擦占比最小）的数据算出的动滑轮重力是理论最大值，实际存在摩擦，所以真实动滑轮重一定小于这个计算值。
5. 第五问静止读数时，滑轮没有发生相对转动，不存在转轴处的滑动摩擦，测得的拉力比实际运动时的拉力小，总功计算值偏小，有用功不变，所以机械效率的测量值会偏大。
【解析】
（1）实验操作中，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，动滑轮和钩码处于匀速直线运动的平衡状态，此时拉力大小等于弹簧测力计的示数，测量结果才准确。
（2）第2次实验中，已知G=2.0N，钩码提升高度h=0.1m：
有用功$W_{有用}=Gh=2.0\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{J}$；
动滑轮承担物重的绳子段数n=2，所以绳子自由端移动距离$s=2h=0.2\ \mathrm{m}$，拉力F=1.7N，总功$W_{总}=Fs=1.7\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=0.34\ \mathrm{J}$；
机械效率$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{0.2\ \mathrm{J}}{0.34\ \mathrm{J}}× 100\%\approx58.8\%$。
（3）对比三次实验数据，同一动滑轮，提升相同高度，钩码物重越大，机械效率越高，因此增加提升物体的物重，动滑轮的机械效率变大。
（4）① 额外功的来源是克服动滑轮重力做功、克服滑轮转轴处摩擦做功，随着物重增大，滑轮转轴处受到的压力增大，滑动摩擦力变大，所以额外功变大；
② 若完全不计摩擦，根据动滑轮受力关系$G_{动}=2F-G$，代入第1次实验数据F=1.1N，G=1.0N，可得$G_{动}=2×1.1\ \mathrm{N}-1.0\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$，实际实验中存在摩擦，因此所用动滑轮的重一定小于1.2N。
（5）钩码静止时，滑轮没有转动，不存在转轴处的摩擦，此时读出的拉力数值比匀速拉动时的拉力偏小，计算得到的总功偏小，有用功准确，因此测得的机械效率偏大。
【答案】
（1）匀速（或匀速直线）
（2）0.2；58.8
（3）提升物体的物重（或钩码的重力）
（4）①变大；物重增大，滑轮转轴处的摩擦力增大，克服摩擦做的额外功变多；②1.2
（5）偏大
【知识点】
动滑轮机械效率测量；功的计算；机械效率影响因素
【点评】
本题是动滑轮机械效率探究的经典实验题，覆盖了实验操作规范、功与机械效率的基础计算、实验数据分析、误差分析多个考点，其中额外功的来源分析、动滑轮重力的估算属于易错点，能很好地考察学生对实验原理的理解深度。
【难度系数】
0.6
这道题围绕探究动滑轮机械效率的实验展开，我们可以逐个小问梳理思路：
1. 第一问回忆弹簧测力计的使用要求，只有让动滑轮和钩码处于平衡状态，弹簧测力计的示数才等于实际拉力，所以需要竖直向上匀速拉动。
2. 第二问计算有用功直接用公式W有=Gh，总功W总=Fs，动滑轮绳子自由端移动距离s=2h，再代入机械效率公式η=W有/W总×100%就能算出结果。
3. 第三问对比三次实验数据，同一动滑轮，其他条件不变，物重越大机械效率越高，就能得出结论。
4. 第四问分析额外功的来源：动滑轮的重力做功、滑轮转轴处的摩擦做功，物重增大时滑轮和轴之间的压力变大，摩擦力变大，所以额外功会变大；如果完全不计摩擦，根据动滑轮的受力公式2F=G+G动，用第一次实验（额外功最小，摩擦占比最小）的数据算出的动滑轮重力是理论最大值，实际存在摩擦，所以真实动滑轮重一定小于这个计算值。
5. 第五问静止读数时，滑轮没有发生相对转动，不存在转轴处的滑动摩擦，测得的拉力比实际运动时的拉力小，总功计算值偏小，有用功不变，所以机械效率的测量值会偏大。
【解析】
（1）实验操作中，只有竖直向上匀速拉动弹簧测力计时，动滑轮和钩码处于匀速直线运动的平衡状态，此时拉力大小等于弹簧测力计的示数，测量结果才准确。
（2）第2次实验中，已知G=2.0N，钩码提升高度h=0.1m：
有用功$W_{有用}=Gh=2.0\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}=0.2\ \mathrm{J}$；
动滑轮承担物重的绳子段数n=2，所以绳子自由端移动距离$s=2h=0.2\ \mathrm{m}$，拉力F=1.7N，总功$W_{总}=Fs=1.7\ \mathrm{N}×0.2\ \mathrm{m}=0.34\ \mathrm{J}$；
机械效率$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{0.2\ \mathrm{J}}{0.34\ \mathrm{J}}× 100\%\approx58.8\%$。
（3）对比三次实验数据，同一动滑轮，提升相同高度，钩码物重越大，机械效率越高，因此增加提升物体的物重，动滑轮的机械效率变大。
（4）① 额外功的来源是克服动滑轮重力做功、克服滑轮转轴处摩擦做功，随着物重增大，滑轮转轴处受到的压力增大，滑动摩擦力变大，所以额外功变大；
② 若完全不计摩擦，根据动滑轮受力关系$G_{动}=2F-G$，代入第1次实验数据F=1.1N，G=1.0N，可得$G_{动}=2×1.1\ \mathrm{N}-1.0\ \mathrm{N}=1.2\ \mathrm{N}$，实际实验中存在摩擦，因此所用动滑轮的重一定小于1.2N。
（5）钩码静止时，滑轮没有转动，不存在转轴处的摩擦，此时读出的拉力数值比匀速拉动时的拉力偏小，计算得到的总功偏小，有用功准确，因此测得的机械效率偏大。
【答案】
（1）匀速（或匀速直线）
（2）0.2；58.8
（3）提升物体的物重（或钩码的重力）
（4）①变大；物重增大，滑轮转轴处的摩擦力增大，克服摩擦做的额外功变多；②1.2
（5）偏大
【知识点】
动滑轮机械效率测量；功的计算；机械效率影响因素
【点评】
本题是动滑轮机械效率探究的经典实验题，覆盖了实验操作规范、功与机械效率的基础计算、实验数据分析、误差分析多个考点，其中额外功的来源分析、动滑轮重力的估算属于易错点，能很好地考察学生对实验原理的理解深度。
【难度系数】
0.6
4. 小明利用斜面搬运
物体的过程中,提
出了一个问题:"斜
面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关
系?"针对这个问题,他通过在斜面上拉动
物体进行了探究(如图所示),测得的实验
数据如表所示。
(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做
(2) 根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为
(3) 通过对上述实验数据的分析可知,斜
面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越
(4) 通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,
物体的过程中,提
出了一个问题:"斜
面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关
系?"针对这个问题,他通过在斜面上拉动
物体进行了探究(如图所示),测得的实验
数据如表所示。
(1) 沿斜面拉动物体时,应使其做
匀速直线
运动。(2) 根据表中的数据可求出第3次实验中拉力所做的有用功为
1.25
J,机械效率为81
(结果保留整数)%。(3) 通过对上述实验数据的分析可知,斜
面的省力情况与斜面倾斜程度的关系是:斜面越缓,越
省力
。(4) 通过对上述实验数据的分析,对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是:在其他条件不变的情况下,
斜面越陡,机械效率越高
。答案
提示:(2) 第3次实验中,$W_{有用}=Gh=5.0\ \mathrm{N}×0.25\ \mathrm{m}=1.25\ \mathrm{J}$,$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{1.25\ \mathrm{J}}{1.55\ \mathrm{J}}× 100\%\approx81\%$。
解析
【分析】
这是一道探究斜面机械效率影响因素的基础实验题，解题思路如下：1. 第一问从实验测量拉力的准确性角度思考，只有物体受力平衡时弹簧测力计示数才稳定，因此需要让物体做匀速直线运动；2. 第二问直接套用有用功公式W有=Gh，总功公式W总=Fs，再代入机械效率定义式计算即可；3. 第三问对比不同倾斜程度下的拉力大小，拉力越小说明越省力，即可总结省力和倾斜程度的关系；4. 第四问对比不同倾斜程度下的机械效率数值，控制其他变量不变的前提下归纳出机械效率和斜面倾斜程度的对应关系。
【解析】
(1) 沿斜面拉动物体时，为了使弹簧测力计的示数稳定，保证测量的拉力数值准确，需让物体处于平衡状态，因此要使其做匀速直线运动。
(2) 第3次实验中，有用功是克服物体重力做的功：$W_{有用}=Gh=5.0\ \mathrm{N}×0.25\ \mathrm{m}=1.25\ \mathrm{J}$；拉力做的总功$W_{总}=Fs=3.1\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=1.55\ \mathrm{J}$，因此机械效率：$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{1.25\ \mathrm{J}}{1.55\ \mathrm{J}}× 100\%\approx81\%$。
(3) 对比三次实验数据，斜面倾斜程度越缓时，对应的拉力数值越小，因此斜面越缓，越省力。
(4) 分析三次实验的机械效率数据，在物体重力、斜面粗糙程度等其他条件不变时，斜面倾斜程度越大，对应的机械效率数值越高，因此可得到对应结论。
【答案】
(1) 匀速直线
(2) 1.25；81
(3) 省力
(4) 斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高
【知识点】
斜面机械效率；功的计算；二力平衡应用
【点评】
本题属于力学探究实验的基础题型，重点考查斜面机械效率实验的操作要点、功和效率的计算以及实验结论的归纳，解题时要注意控制变量法的使用，归纳结论时需要明确前提条件，避免出现逻辑漏洞，整体难度不高，适合巩固斜面相关的知识点。
【难度系数】
0.7
这是一道探究斜面机械效率影响因素的基础实验题，解题思路如下：1. 第一问从实验测量拉力的准确性角度思考，只有物体受力平衡时弹簧测力计示数才稳定，因此需要让物体做匀速直线运动；2. 第二问直接套用有用功公式W有=Gh，总功公式W总=Fs，再代入机械效率定义式计算即可；3. 第三问对比不同倾斜程度下的拉力大小，拉力越小说明越省力，即可总结省力和倾斜程度的关系；4. 第四问对比不同倾斜程度下的机械效率数值，控制其他变量不变的前提下归纳出机械效率和斜面倾斜程度的对应关系。
【解析】
(1) 沿斜面拉动物体时，为了使弹簧测力计的示数稳定，保证测量的拉力数值准确，需让物体处于平衡状态，因此要使其做匀速直线运动。
(2) 第3次实验中，有用功是克服物体重力做的功：$W_{有用}=Gh=5.0\ \mathrm{N}×0.25\ \mathrm{m}=1.25\ \mathrm{J}$；拉力做的总功$W_{总}=Fs=3.1\ \mathrm{N}×0.5\ \mathrm{m}=1.55\ \mathrm{J}$，因此机械效率：$\eta =\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}× 100\% =\frac{1.25\ \mathrm{J}}{1.55\ \mathrm{J}}× 100\%\approx81\%$。
(3) 对比三次实验数据，斜面倾斜程度越缓时，对应的拉力数值越小，因此斜面越缓，越省力。
(4) 分析三次实验的机械效率数据，在物体重力、斜面粗糙程度等其他条件不变时，斜面倾斜程度越大，对应的机械效率数值越高，因此可得到对应结论。
【答案】
(1) 匀速直线
(2) 1.25；81
(3) 省力
(4) 斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高
【知识点】
斜面机械效率；功的计算；二力平衡应用
【点评】
本题属于力学探究实验的基础题型，重点考查斜面机械效率实验的操作要点、功和效率的计算以及实验结论的归纳，解题时要注意控制变量法的使用，归纳结论时需要明确前提条件，避免出现逻辑漏洞，整体难度不高，适合巩固斜面相关的知识点。
【难度系数】
0.7
