Question

20．如图是小科同学做“探究斜面的机械效率”的实验装置．
（1）请计算斜面坡度为30°时的机械效率．
（2）请你根据推导下列的结论：

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	0.40	0.4	0.10	0.16
40°	粗糙	0.5	0.28	0.48	0.4	0.14	0.19	73.7

结论1：沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面坡度越大（选填“大”或“小”），拉力越大．
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡度越小，机械效率越低（选填“高”或“低”）．
（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）面坡度为30°时的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{0.10J}{0.16J}$=62.5%；
（2）由表格数据知，结论1：沿粗糙程度相同的斜面向上匀速拉动同一物体时，斜面坡度越大，拉力越大；
结论2：在粗糙程度相同的条件下，斜面坡度越小，机械效率越低；
（3）相同条件下，斜面越缓越省力，所以为了省力，设计楼梯要缓一些．
故答案为：（1）62.5；（2）大；低；（3）缓．

点评 斜面的机械效率跟斜面的粗糙程度和斜面倾角有关．在斜面粗糙程度一定时，斜面倾角越大，斜面机械效率越高；在斜面倾角一定时，斜面越光滑，斜面机械效率越高；斜面粗糙程度相同时，斜面越倾角越小，越省力．