实验班原创 探究影响斜面机械效率的因素 在“探究斜面的机械效率与哪些因素有关”时，同学们提出了下面两个猜想.
A. 斜面的机械效率可能与物体所受的摩擦力有关.
B. 斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
【原理设问】
(1)要测量斜面的机械效率，除了长木板和木块外，还需要的主要测量工具是刻度尺和.
【操作设问】
(2)小明用弹簧测力计测木块的重力，如图甲所示，测量时应让木块保持状态，并依据条件得出木块重力的大小等于弹簧测力计的示数.

【现象设问】
(3)小明用如图乙所示的装置探究其中一个猜想，表格是小明探究过程中记录的两次对比实验数据.

第2次实验时斜面的机械效率为.
(4)小明进行这两次对比实验，是为了研究斜面的机械效率与的关系.
(5)第1次实验中，木块所受摩擦力为N.
【能力设问】
(6)小张同学猜想斜面机械效率还可能跟物体的重力有关.他设计的步骤如下.
①将长木板搭成斜面.
②用弹簧测力计测出木块的重力G.
③用刻度尺测出斜面的高度h和长度s.
④用弹簧测力计拉着木块沿斜面向上运动，读出弹簧测力计的拉力F.
⑤计算斜面的机械效率.请你指出上述实验步骤是错误的，并改正为.要验证小张同学的猜想，接下来进行的操作是.
【创新设问】
(7)若物重、斜面长度不变，且斜面光滑，以下能正确表示拉力F与斜面高度h的关系的是(填字母).

(8)小明找来一张三角形的纸，自制成一个“模拟钻头”，如图丙所示，慢慢地展开这张纸，原来是一个三角形的斜面.推测图丁中钻头(填“A”或“B”)更省力.

(1)弹簧测力计
(2)静止 二力平衡
(3)80%
(4)物体所受摩擦力
(5)0.6
(6)④ 用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时,读出弹簧测力计的示数为F 换用重力不同的木块重复上面的实验
(7)B
(8)B
[解析](1)要测量斜面的机械效率,需要用弹簧测力计测量物体的重力和受到的拉力,用刻度尺测量斜面的高度、斜面的长度,因此除了长木板和木块外,还需要的主要测量工具是弹簧测力计和刻度尺. (2)测量木块的重力时,让木块处于静止状态,此时木块受到重力和弹簧测力计拉力的作用,此二力为一对平衡力,木块重力的大小等于弹簧测力计的示数. (3)第2次实验时斜面的机械效率为$\eta=\frac{W_{有用}}{W_总}×100\%=\frac{Gh}{Fs}×100\%=\frac{6\ \mathrm{N}×0.1\ \mathrm{m}}{0.75\ \mathrm{N}×1\ \mathrm{m}}×100\%=80\%$. (4)由表中数据可知,小车和木块的重力是相同的,与斜面的接触面的粗糙程度是不同的,则二者受到的摩擦力不同,故探究的是斜面的机械效率与物体所受摩擦力的关系. (5)由表中数据可知,第1次沿斜面拉木块做的有用功为$W'_{有用}=Gh'=6\ \mathrm{N}×0.08\ \mathrm{m}=0.48\ \mathrm{J}$,拉力做的总功为$W'_总=F's'=1.2\ \mathrm{N}×0.8\ \mathrm{m}=0.96\ \mathrm{J}$,则额外功为$W_{额外}=W'_总-W'_{有用}=0.96\ \mathrm{J}-0.48\ \mathrm{J}=0.48\ \mathrm{J}$,由$W_{额外}=fs$得,木块所受摩擦力为$f=\frac{W_{额外}}{s'}=\frac{0.48\ \mathrm{J}}{0.8\ \mathrm{m}}=0.6\ \mathrm{N}$. (6)实验步骤④是错误的,物体匀速运动时才满足二力平衡条件,所以实验步骤应改正为:用弹簧测力计拉着木块沿斜面匀速向上运动时,读出弹簧测力计的拉力F.要验证小张同学的猜想,应控制其他量保持不变,只改变物体的重力,进行多次实验,使得出的结论具有普遍性,所以接下来进行的操作是换用重力不同的木块重复上面的实验. (7)若斜面光滑,则额外功为0,$W_总=W_{有用}$.因为$W_总=Fs$,$W_{有用}=Gh$,所以$Fs=Gh$,变形可得$F=\frac{Gh}{s}$.已知物重G、斜面长度s不变,则拉力F与斜面高度h成正比,其关系图像是一条过原点的直线,故A、C、D不符合题意,B符合题意. (8)斜面倾角越小,越省力,而钻头B的倾角小一些,故B更省力.