Question

小明主動提出為當地圖書館建造一條供殘疾人使用的輪椅斜面通道．斜面的設計方案還沒有最后確定，所以小明利用長度一定的木板，做了如圖所示的斜面實驗，通過增加書本來改變斜面的高度以尋找合適的斜面坡度，實驗數據如下：

實驗次數	重力/N	升高/m	有用功/J	拉力/N	移動距離/m	總功/J	機械效率/%
1	5	0.15	①	2.2	0.5	1.1	68
2	5	0.20	1	2.7	0.5	1.35	②
3	5	0.25	1.25	③	0.5	1.55	81

（1）通過計算，求出以上表格中的空缺的數據．
（2）通過對表格中數據的分析，如果只考慮省力這個事實，你認為哪種坡度最適合輪椅使用？在決定坡度的時候還得考慮其它哪個因素？

Answer 1

分析：（1）已知重力和升高的高度，根據公式W=Gh可求有用功，已知拉力和運動的距離，利用公式W=FS可求總功，有用功與總功的比值就等于機械效率．
（2）如果只考慮省力這個事實從表中可以看出，最省力的一次是哪一次，從表中可以看出坡度越高機械效率越高．

解答：解：（1）有用功W_有用=Gh=5N×0.15m=0.75J，機械效率η=

W有用2

W總2

=

1J

1.35J

=74%，拉力F₃=

W3

S3

=

1.55J

0.5m

=3.1N．
故答案為：0.75；74，3.1．
（2）通過對表格中數據的分析，如果只考慮省力這個事實，第一次的坡度最合適，在決定坡度的時候還得考慮機械效率，因為坡度越高，機械效率越高．

點評：本題考查有用功、機械效率、拉力等的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是通過表中數據得出結論．