Question

6．如图为模拟盘山公路，现将连接了重2N小球的细线穿入一根长2m的细管，将细管从竖直放置的圆柱体底部a点开始斜向上缠绕5圈后，恰好绕-至顶部b点，相邻细管的高度均为12cm，在b点处通过细线用1N的拉力（与管的轴线平行）将管口的小球从a点匀速拉至b点，则缠绕在圆柱体的细管（模拟的盘山公路）的机械效率为60%．

Answer 1

分析 根据题意求出a到b点的高度，根据W=Gh求出有用功；又知道拉力和斜面的长度，根据W=Fs求出拉力做的总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出缠绕在圆柱体的细管的机械效率．

解答 解：
由题可知，细管缠绕在圆柱体上后相当于一个斜面，
图中a到b点的高度h=5×12cm=60cm=0.6m，
拉小球上升时，有用功：
W_有=Gh=2N×0.6m=1.2J，
拉力F=1N，斜面的长度s=2m，则拉力做的总功：
W_总=Fs=1N×2m=2J，
所以缠绕在圆柱体上的细管的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.2J}{2J}$×100%=60%．
故答案为：60%．

点评 本题考查斜面的机械效率的计算，理解题意，能正确找到有用功和总功是解题的关键．