Question

20．如圖是小科同學做“探究斜面的機械效率”的實驗裝置．
（1）請計算斜面坡度為30°時的機械效率．
（2）請你根據推導下列的結論：

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．
結論2：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越小，機械效率越低（選填“高”或“低”）．
（3）如果你是一位建筑設計師，需要設計一幢老年人俱樂部的大樓，受上述實驗的啟發(fā)，在設計樓梯時，您會把樓梯設計得較緩（填“緩”或“陡”）．

Answer 1

分析 （1）首先分清那是有用功、總功，要明確斜面機械效率的計算公式，去計算機械效率；
（2）斜面的機械效率與斜面的粗糙程度、物重、斜面的傾斜程度有關，根據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系．

解答 解：
（1）面坡度為30°時的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{0.10J}{0.16J}$=62.5%；
（2）由表格數據知，結論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；
結論2：在粗糙程度相同的條件下，斜面坡度越小，機械效率越低；
（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 斜面的機械效率跟斜面的粗糙程度和斜面傾角有關．在斜面粗糙程度一定時，斜面傾角越大，斜面機械效率越高；在斜面傾角一定時，斜面越光滑，斜面機械效率越高；斜面粗糙程度相同時，斜面越傾角越小，越省力．