斜面的机械效率

1（08梅州）将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面的顶端。已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75℅，则推力做的总功为________J，推力做的有用功为_______J，物体所受的重力为_________N。

19(08钦州）如图10所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子推到车上,在这过程中推力做了J的功,机械效率为.2、如图所示，物体G所受到的重力大小为40N。（1）在拉力F1的作用下使物体沿竖直方向匀速提高0.5m，求拉力F1在这一过程中对物体所做的功。（2）若将该物体放在倾角为300的光滑斜面上，用平行于斜面的拉力F2使物体沿斜面匀速向上移动1m，此时拉力F2的大小恰为20N，求拉力F2在这一过程中对物体所做的功。（3）比较上述两种情况，你能得出什么结论？3.探究“斜面的机械效率”的实验装置如图所示，某实验小组提出了“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关”的猜想：下表是该小组根据此猜想进行实验所记录的数据：

⑴请将表格中空格处的数据填写完整；⑵由以上表格小明得出“斜面越陡机械效率越高”的结论，要得到此结论需要控制不变的因素有：

①___________________________②__________________________③____________________________

⑶分析表格中的实验数据还可推知：高度相同的斜面，越长越___________（填“省力”或“费力”）；斜面在我们生活中的应用有_____________________（只写出一条即可）。4

（08长春）（08长春）（5分）物理活动课上，同学们骑自行车经过一个斜坡，小明沿直线奔向坡顶，小红则沿着“S”形路线骑向坡顶。到达坡顶时两人很有感慨地进行了一番对话，如图15所示。

（１）为了验证小明的说法，他们设计实验测量斜面的机械效率：

①如图16所示，选用的器材有长木板、木块１、木块２各一个，还需要的测量工具是刻度尺和____________。

②在实验过程中应拉动木块1应做___________运动。

③他们进行了甲、乙、丙三次操作：

以上三次操作过程，能验证小明说法的两次操作是_______________。

④如果小明的说法正确，你选择的两次操作中机械效率的大小关系是_________。

（２）小红的做法所依据的物理知识在实际中还有什么应用，请举出一例：______________。5、（09天津）天津在支援四川德阳地区抗震救灾活动中，一辆满载物资的总重为G牛顿的运输车，将物资沿ABCD路线运至D处，AB段海拔高度为h。米，CD段海拔高度为h2米，如图l4甲所示。在整个运输过程中，汽车以恒定速度v米／秒运动，汽车t=0时经过A处，tl时经过B处，t2时经过C处，在此过程中汽车牵引力功率P随时间，变化的图象可简化为图l4乙所示(P1、P2、tl和t2也为已知量)。（1）请分析说明汽车在AB段和BC段运动时牵引力的大小关系。（2）请朋已知量求汽车沿斜坡BC段运动时所受总阻力的表达式(总阻力包括摩擦力和空气阻力)。

【器材】斜面，铁架台，小车，弹簧秤，米尺

【操作】

（1）照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面，记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η1＝Gh／FL。

（2）把小车翻过来（轮子朝上）放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η2。

（3）增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η3。

比较η1、η2、η3的大小，可知η1＞η2，η2＜η3。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在（1）中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在（3）中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比（2）时高。比较操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。提高斜面机械效率的方法:

在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低；机械效率与物体重量无关，物体斜面之间接触面大小无关。

例：如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效