Question

在探究斜面機械效率的實驗中，如圖所示，是某同學用一塊長木塊，一端墊高做成斜角30°、高h為0.3m的斜面，現將重5N的木塊用彈簧測力計勻速拉到斜面頂端h的位置．此過程中彈簧測力計示數恒為3N，所用時間為12s．求：
（1）木塊從底端運動到頂端過程中的速度．
（2）木塊從底端運動到頂端過程中，拉力做功的功率．
（3）此斜面的機械效率．

Answer 1

分析：（1）根據勾股定理求出斜面的長度s，根據v=

s

t

求出速度；
（2）根據P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出拉力的功率；
（3）根據η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

求出斜面的機械效率．

解答：解：（1）斜角30°、高h為0.3m的斜面，根據勾股定理可知，斜面的長度s=2h=2×0.3m=0.6m，
木塊從底端運動到頂端過程中的速度：
v=

s

t

=

0.6m

12s

=0.05m/s；
（2）拉力的功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=3N×0.05m/s=0.15W；
（3）斜面的機械效率：
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

×100%=

5N×0.3m

3N×0.6m

≈83.3%．
答：（1）木塊從底端運動到頂端過程中的速度為0.05m/s；
（2）拉力做功的功率為0.15W；
（3）斜面的機械效率為83.3%．

點評：此題主要考查的是學生對速度、功率、機械效率計算公式的理解和掌握，注意變形公式的運用，基礎性題目．