Question

【题目】某同学家新房装修时，在地面与窗台间放置一斜木板，将瓷砖沿木板从地面匀速拉上窗台。如图所示，已知窗台高3m，木板长5m，瓷砖重500N，沿斜面所用拉力400N，则斜面的机械效率是_____。若仅使斜面的倾角逐渐增大，沿斜面向上的拉力将逐渐_____，此斜面的机械效率将逐渐_____（后两空选填“增大”、“不变”或“减小”）。

Answer 1

【答案】75% 增大 增大

【解析】

（1）已知瓷砖的重力和提升的高度（斜面高），根据公式W有用＝Gh可求拉力提升瓷砖所做的有用功；已知拉力的大小和拉力移动的距离（斜面长），根据公式W总＝FS可求拉力对瓷砖做的总功；最后利用公式η＝计算出机械效率。

（2）使用斜面时，高度不变的情况下，斜面越长越省力，斜面越陡越费力；

（3）斜面越陡，斜面机械效率越大。

（1）G＝500N，h＝3m，

做的有用功为：W有用＝Gh＝500N×3m＝1500J，

又因为s＝5m，F＝400N，

所以拉力做的总功为：W总＝Fs＝400N×5m＝2000J。

则斜面的机械效率为：η＝×100%＝×100%＝75%。

（2）若仅使倾角θ逐渐增大（即斜面变陡），拉动物体越费力，即沿斜面向上的拉力将逐渐增大；

（3）其他条件不变，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高。

故答案为：75%；增大；增大。