Question

（2011?长沙）如图是小明同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置．

（1）请计算斜面坡度为60°时的机械效率．
（2）请你根据实验数据推导下列的结论：

斜面坡度	斜面粗糙程度	物重G（N）	斜面高度h（m）	沿斜面拉力F（N）	斜面长L（m）	有用功W有（J）	总功W总（J）	机械效率η（%）
30°	粗糙	0.5	0.20	0.35	0.4	0.10	0.14	71.4
60°	粗糙	0.5	0.28	0.45	0.4	0.14	0.18

结论1：沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面坡度越

缓

，拉力越小．
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡度越大，机械效率越

高

．
（3）如果你是一位建筑设计师，需要设计一幢老年人俱乐部的大楼，受上述实验的启发，在设计楼梯时，您会把楼梯设计得较

缓

（填“缓”或“陡”）．

Answer 1

分析：（1）首先分清那是有用功、总功，要明确斜面机械效率的计算公式，去计算机械效率；
（2）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、物重、斜面的倾斜程度有关，根据表格中变化的量和不变的量可以判断影响拉力大小以及机械效率的因素；
（3）由（2）中的分析可知楼梯的陡缓与上楼所用力的关系．

解答：解：（1）W_有=Gh=0.5N×0.28m=0.14J；
W_总=Fs=0.45N×0.4m=0.18J；
η=

W有

W总

=

0.14J

0.18J

×100%=77.8%．
（2）由表中数据知，斜面的粗糙程度、物重、斜面长不变，斜面越缓，拉力越小，机械效率越低．反之，拉力越大，机械效率越高；
（3）由（2）中的分析可知楼梯越缓，上楼所用的力越小．
故答案为：
（1）77.8；
（2）缓，高；
（3）缓．

点评：本题的难点是分析数据找出规律，需要根据学过的理论知识合理的分析并准确的表达；斜面是省力的机械，能够分清哪是有用功，哪是总功是解题的关键，有用功等于物体重力和斜面高度的乘积，总功等于拉力和斜面长度的乘积．