题目内容
如图15-2-5所示，小刚用如图所示的动滑轮，拉着物体M以0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，物体重200Ｎ，它受到的摩擦力是物重的0.2倍，水平拉力为25 Ｎ。2 s内拉力做的功是_________________Ｊ，该动滑轮的机械效率是_________________。
图15-2-5
50 80％
【解析】拉着物体M以0.5 m/s的速度在水平面上做匀速直线运动，2 s内拉力移动的距离是0.5 m/s*2 s*2=2m，2 s内拉力做的功是W=FS=25N*2m=50Ｊ，物体在2s内运动的距离是1m，直接用手拉物体用的力不等于物重，而等于物体受到的摩擦力，摩擦力的大小是200N*0.2=40N。Ｗ有用=40N*1m=40J, 拉力做的功是Ｗ总=FS=25N*2m=50Ｊ该动滑轮的机械效率是根据η=Ｗ有用/Ｗ总=40J/50J=80％.
思路分析：题中是用动滑轮拉物体，那么，Ｗ有用不等于Ｇh，因为直接用手拉物体用的力不等于物重，而等于物体受到的摩擦力，所以有用功等于物体受到的摩擦力乘以物体移动的距离。根据动滑轮的特点和速度公式，求出物体和拉力移动的距离，根据总功的计算方法，求出总功和有用功，再根据η=Ｗ有用/Ｗ总求出机械效率。
试题点评：本试题考查的是机械效率的计算。
如图15-2-6所示，小周学过有关“机械效率”的知识后提出了一个问题：“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有没有关系?”针对这个问题他做了在斜面上匀速拉动物块的探究实验，并记录实验数据如下：
图15-2-6
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实验次数 |
斜面的倾斜程度 |
物体重G/N |
物体上升高度h/m |
沿斜面拉力F/N |
物体移动距离s/m |
有用功W有/J |
总功W总/J |
机械效率η |
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1 |
较缓 |
5.0 |
0.10 |
1.6 |
0.50 |
0.50 |
0.80 |
63% |
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2 |
较陡 |
5.0 |
0.15 |
2.2 |
0.50 |
0.75 |
1.1 |
68% |
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3 |
最陡 |
5.0 |
0.25 |
3.1 |
0.50 |
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(1)根据表中数据，可求出第三次实验的有用功为______________J，总功为_____________J，机械效率是___________________；
(2)通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：斜面越陡，越_________________；
(3)通过对上述实验数据的分析，你对斜面机械效率的问题可获得的初步结论是：________。
