Question

（2011?長沙）如圖是小明同學做“探究斜面的機械效率”的實驗裝置．

（1）請計算斜面坡度為60°時的機械效率．
（2）請你根據實驗數據推導下列的結論：

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）	斜面長L（m）	有用功W有（J）	總功W總（J）	機械效率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

結論1：沿粗糙程度相同的斜面向上勻速拉動同一物體時，斜面坡度越

緩

，拉力越小．
結論2：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越大，機械效率越

高

．
（3）如果你是一位建筑設計師，需要設計一幢老年人俱樂部的大樓，受上述實驗的啟發，在設計樓梯時，您會把樓梯設計得較

緩

（填“緩”或“陡”）．

Answer 1

分析：（1）首先分清那是有用功、總功，要明確斜面機械效率的計算公式，去計算機械效率；
（2）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、物重、斜面的傾斜程度有關，根據表格中變化的量和不變的量可以判斷影響拉力大小以及機械效率的因素；
（3）由（2）中的分析可知樓梯的陡緩與上樓所用力的關系．

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

W有

W總

=

0.14J

0.18J

×100%=77.8%．
（2）由表中數據知，斜面的粗糙程度、物重、斜面長不變，斜面越緩，拉力越小，機械效率越低．反之，拉力越大，機械效率越高；
（3）由（2）中的分析可知樓梯越緩，上樓所用的力越小．
故答案為：
（1）77.8；
（2）緩，高；
（3）緩．

點評：本題的難點是分析數據找出規律，需要根據學過的理論知識合理的分析并準確的表達；斜面是省力的機械，能夠分清哪是有用功，哪是總功是解題的關鍵，有用功等于物體重力和斜面高度的乘積，總功等于拉力和斜面長度的乘積．