题文

小明同学用如图所示的装置测定斜面机械效率，实验记录结果如下表： 实验次数 斜面倾斜度 物体重量G/N 斜面高度h/m 沿斜面拉力F/N 斜面长s/m 有用功W有/J 总功W总/J 机械效率η 1 较缓 5 0.1 1.5 1 0.5 1.5 33.3% 2 较陡 5 0.2 2 1 1 2 50% 3 最陡 5 0.3 2.4 1       （1）根据表格中数据，第三次（最陡）实验的有用功是 ______J，总功是 ______J，机械效率是 ______； （2）分析数据可知，斜面越陡，机械效率 ______（选填“越高”、“越低”或“不变”）； （3）分析实验数据还可知道，斜面越陡越 ______（选填“省力”或“费力”）； （4）第一次实验中，若拉力作用时间是5s，则拉力的功率是 ______W．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）W有=Gh=5N×0.3m=1.5J；W总=Fs=2.4N×1m=2.4J；η= W有 W总 = 1.5J 2.4J =62.5%； （2）实验数据表明：在物重、斜面粗糙程度相同的情况下，斜面倾斜程度越大斜面机械效率越高； （3）从表中数据知：斜面倾斜程度越大，需要的拉力越大，即：斜面越陡越费力； （4）在第一次实验中：W总=Fs=1.5N×1m=1.5J；所以功率P= W总 t = 1.5J 5s =0.3W． 故答案为： （1）1.5；2.4；62.5%； （2）越高； （3）费力； （4）0.3．

据专家权威分析，试题“小明同学用如图所示的装置测定斜面机械效率，实验记录结果如下表..”主要考查你对  功率的计算，斜面的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功率的计算斜面的机械效率

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m³，密度为2.7×10³kg/m³的物体静止不动，求该力的大小。
  (3)若机器人在水下运动时，所受海水阻力与速度的关系如图所示，求机器人在水下以0．5m／s的水平速度匀速运动时，机器人水平推进力的功率。
  
  解析：（1）由液体压强公式得，，