Question

18．如圖所示，斜面長1m，高0.2m，秒表每格1s．重為1N的小車在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，從底端到達(dá)頂端，秒表變化如圖（指針轉(zhuǎn)動未超過一周）．則拉力做功為0.3J，功率為0.06W，斜面的機(jī)械效率是66.7%，提高斜面機(jī)械效率的方法有增大斜面的傾角（只寫一種即可）．

Answer 1

分析 （1）小車在拉力的作用下從底端勻速到達(dá)頂端，從而可知小車在拉力的方向上移動的距離，已知拉力的大小，可利用公式W=Fs計算拉力所做的功；
（2）從圖可知，秒表的指針轉(zhuǎn)動了5個格，秒表每格1s，從而可知做功所需要的時間，再利用公式P=$\frac{W}{t}$計算拉力的功率；
（3）從圖可知，拉力所做的功為總功，克服重力所做的功為有用功，已知小車的重力和小車上升的高度，可利用公式W=Gh計算有用功，最后利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算斜面的機(jī)械效率；
（4）斜面的機(jī)械效率和斜面的傾斜程度、斜面的摩擦力大小有關(guān)．

解答 解：
（1）拉力：F=0.3N，斜面長：L=1m，
拉力所做功：W=FL=0.3N×1m=0.3J；
（2）因為秒表的指針轉(zhuǎn)動了5個格，做功時間t=5×1s=5s，
拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.3J}{5s}$=0.06W；
（3）物體所受重力：G=1N，物體被提升的高度h=0.2m，
拉力所做的有用功∴W_有用=Gh=1N×0.2m=0.2J，
斜面的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.2J}{0.3J}$×100%≈66.7%；
（4）提高斜面機(jī)械效率的方法：增大斜面的傾角，或者減小斜面與物體之間的摩擦
故答案為：0.3；0.06；66.7%；增大斜面的傾角．

點評 本題為機(jī)械效率的題目，要準(zhǔn)確的找到有用功和總功，并可以利用公式進(jìn)行計算，然后再由時間求出功率，需要注意的是，在計算功率時，要注意所求的為有用功率還是總功率，防止把W代錯．