斜面的机械效率和什么因素有关?马明同学猜想可能与斜面的倾斜度有关.下面是马明同学的实验装置
(1)请计算斜面坡度为30°时的机械效率,并将计算结果填入表格空白处
(2)请你根据实验数据推导下列的结论:
| 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 | 0.35 | O.4 | 0.10 | 0.14 | |
| 60° | 粗糙 | 0.5 | 0.28 | O.45 | O.4 | 0.14 | 0.18 | 77.78 |
结论2:在粗糙程度相同的条件下,斜面坡度越大机械效率越________.
(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,你会把楼梯设计得较________(填“缓”或“陡”)些.
试题答案
解:(1)η===71.43%.
(2)由表格数据知,结论1:沿斜面向上匀速拉动同一物体时,斜面倾斜角度越大,拉力越大.
结论2:在粗糙程度相同的条件下,斜面坡度越大机械效率越大.
(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)71.43;(2)大;大;(3)缓.
试题解析
知道有用功、总功,根据η=求出机械效率.
相同条件下斜面倾角越大,斜面机械效率越高,越费力.
相同条件下斜面倾角越小,越省力,所以设计楼梯时尽量要设计缓一些.
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.
