Question

16．如圖所示的實驗裝置，物塊重3N，物塊在恒力F=2.5N的作用下，從帶刻度的斜面底端向上做勻速直線運動，斜面傾角為30°．圖中的圓圈內(nèi)是物塊到達三處時電子表的顯示屏（數(shù)字分別表示“小時：分：秒”）．

（1）根據(jù)圖中回答：物塊從斜面底端運動到斜面頂端的平均速度 v_CA=0.03m/s．
（2）物塊從C點運動到A點的過程中，重力的功率P=0.045W，斜面的機械效率η=60%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)圖中電子表的示數(shù)，讀出物塊從斜面底端運動到斜面頂端的時間和距離，根據(jù)速度公式v=$\frac{s}{t}$計算出平均速度；
（2）根據(jù)W=Fs計算出克服重力所做的功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$計算出克服重力做功的功率；斜面傾角為30°，h=$\frac{1}{2}$s，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$計算出機械效率；

解答 解：（1）觀察圖可知，從斜面底端運動到斜面頂端的距離為：s=9cm=0.09m，
運動時間為：t=3s，
速度為v=$\frac{s}{t}$=$\frac{0.09m}{3s}$=3cm/s=0.03m/s；
（2）斜面傾角為30°，斜面的高度h=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×0.09m=0.045m，
克服重力做的功W_有用=Gh=3N×0.045m=0.135J，
克服重力做功的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{0.135J}{3s}$=0.045W；
機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{3N×0.045m}{2.5N×0.09m}$=60%；
故答案為：（1）0.03；（2）0.045；（3）60%．

點評 本題通過實驗考查了速度、功、功率和機械效率公式的靈活應(yīng)用，涉及的知識點較多，從圖中正確讀出時間和通過的路程是解題的關(guān)鍵．