Question

20．如圖是小科同學(xué)做“探究斜面的機(jī)械效率”的實驗裝置．
（1）請計算斜面坡度為30°時的機(jī)械效率．
（2）請你根據(jù)推導(dǎo)下列的結(jié)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(jī)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

結(jié)論1：沿粗糙程度相同的斜面向上勻速拉動同一物體時，斜面坡度越大（選填“大”或“小”），拉力越大．
結(jié)論2：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越小，機(jī)械效率越低（選填“高”或“低”）．
（3）如果你是一位建筑設(shè)計師，需要設(shè)計一幢老年人俱樂部的大樓，受上述實驗的啟發(fā)，在設(shè)計樓梯時，您會把樓梯設(shè)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(jī)械效率的計算公式，去計算機(jī)械效率；
（2）斜面的機(jī)械效率與斜面的粗糙程度、物重、斜面的傾斜程度有關(guān)，根據(jù)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(jī)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(guān)系．

解答 解：
（1）面坡度為30°時的機(jī)械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.10J}{0.16J}$=62.5%；
（2）由表格數(shù)據(jù)知，結(jié)論1：沿粗糙程度相同的斜面向上勻速拉動同一物體時，斜面坡度越大，拉力越大；
結(jié)論2：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越小，機(jī)械效率越低；
（3）相同條件下，斜面越緩越省力，所以為了省力，設(shè)計樓梯要緩一些．
故答案為：（1）62.5；（2）大；低；（3）緩．

點評 斜面的機(jī)械效率跟斜面的粗糙程度和斜面傾角有關(guān)．在斜面粗糙程度一定時，斜面傾角越大，斜面機(jī)械效率越高；在斜面傾角一定時，斜面越光滑，斜面機(jī)械效率越高；斜面粗糙程度相同時，斜面越傾角越小，越省力．