题目内容

小明主动提出为当地图书馆建造一条供残疾人使用的轮椅斜面通道.斜面的设计方案还没有最后确定,所以小明利用长度一定的木板,做了如图所示的斜面实验,通过增加书本来改变斜面的高度以寻找合适的斜面坡度,实验数据如下:
实验次数重力/N升高/m有用功/J拉力/N移动距离/m总功/J机械效率/%
150.152.20.51.168
250.2012.70.51.35
350.251.250.51.5581
(1)通过计算,求出以上表格中的空缺的数据.
(2)通过对表格中数据的分析,如果只考虑省力这个事实,你认为哪种坡度最适合轮椅使用?在决定坡度的时候还得考虑其它哪个因素?

解:(1)有用功W有用=Gh=5N×0.15m=0.75J,机械效率η===74%,拉力F3===3.1N.
故答案为:0.75;74,3.1.
(2)通过对表格中数据的分析,如果只考虑省力这个事实,第一次的坡度最合适,在决定坡度的时候还得考虑机械效率,因为坡度越高,机械效率越高.
分析:(1)已知重力和升高的高度,根据公式W=Gh可求有用功,已知拉力和运动的距离,利用公式W=FS可求总功,有用功与总功的比值就等于机械效率.
(2)如果只考虑省力这个事实从表中可以看出,最省力的一次是哪一次,从表中可以看出坡度越高机械效率越高.
点评:本题考查有用功、机械效率、拉力等的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是通过表中数据得出结论.
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