Question

（2008?武汉）小明利用斜面进行如下的实验．

（1）图中的数据是在测量斜面机械效率时得到的，由此可知此时斜面的机械效率η=

40%

．
（2）为了进一步探究斜面的特点，小明接着做了三次实验，实验数据如下表．

编号	倾斜角度	铁块重/N	拉力/N	斜面高度/cm	斜面长度/cm	机械效率
1	较小	10	4.9	10	100	20%
2	较大	10	6.7	30	100	45%
3	更大	10	8.3	50	100	60%

①分析表中数据可知，沿斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面倾斜角度越大，机械效率越

高

，拉力越

大

．
②由表中第一行数据可知，此过程中铁块与斜面之间的摩擦力为

3.9

N．

Answer 1

分析：（1）对于斜面来说，克服物体重力做的功是有用功，可以用W_有用=Gh来计算；拉力做的功是总功，可以用W_总=Fs来计算；斜面的机械效率可以用η=

W有用

W总

来计算．
（2）对比表中三次实验的数据，可以得出斜面倾斜角度对斜面机械效率和拉力的影响；
根据表中第1次实验的数据可以求出有用功和总功，额外功等于总功与有用功之差，而克服摩擦力做的功是额外功，根据f=

W额外

s

可以求出摩擦力．

解答：解：（1）有用功为：W_有用=Gh=10N×0.2m=2J；总功为：W_总=Fs=6.25N×（0.7m+0.1m）=5J；
所以机械效率为：η=

W有用

W总

=

2J

5J

=40%．
（2）①分析对比表中三次实验数据可知，随着斜面倾斜角度的增大，机械效率也增大，拉力也越大；
②由图中第1次实验数据可知，有用功为：W_有用=Gh=10N×0.1m=1J；总功为：W_总=Fs=4.9N×1m=4.9J；
所以额外功为：W_额外=W_总-W_有用=4.9J-1J=3.9J，
所以物体与斜面之间的摩擦力为：f=

W额外

s

=

3.9J

1m

=3.9N．
故答案是：（1）40%；（2）高（大）；大；（3）3.9．

点评：该题主要考查了三种功及机械效率的计算方法，值得注意的是第（1）问当物体升高20cm时，拉力通过距离的确定．