Question

在探究斜面机械效率的实验中，如图所示，是某同学用一块长木块，一端垫高做成斜角30°、高h为0.3m的斜面，现将重5N的木块用弹簧测力计匀速拉到斜面顶端h的位置．此过程中弹簧测力计示数恒为3N，所用时间为12s．求：
（1）木块从底端运动到顶端过程中的速度．
（2）木块从底端运动到顶端过程中，拉力做功的功率．
（3）此斜面的机械效率．

Answer 1

分析：（1）根据勾股定理求出斜面的长度s，根据v=

s

t

求出速度；
（2）根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv求出拉力的功率；
（3）根据η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

求出斜面的机械效率．

解答：解：（1）斜角30°、高h为0.3m的斜面，根据勾股定理可知，斜面的长度s=2h=2×0.3m=0.6m，
木块从底端运动到顶端过程中的速度：
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）斜面的机械效率：
η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

×100%=

5N×0.3m

3N×0.6m

≈83.3%．
答：（1）木块从底端运动到顶端过程中的速度为0.05m/s；
（2）拉力做功的功率为0.15W；
（3）斜面的机械效率为83.3%．

点评：此题主要考查的是学生对速度、功率、机械效率计算公式的理解和掌握，注意变形公式的运用，基础性题目．