Question

小明自己設(shè)計(jì)了一個(gè)高度可以調(diào)節(jié)的斜面與水平面，來探究斜面的省力情況跟斜面與水平面夾角之間的關(guān)系。如圖甲是他設(shè)計(jì)的斜面，他用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)得小車的重力為5N，圖乙所示。他將小車放在斜面上，不斷調(diào)節(jié)斜面與水平面的夾角θ，得到一組拉力的數(shù)據(jù)如表：


⑴在小明設(shè)計(jì)的斜面的頂端裝有一個(gè)定滑輪，使用
定滑輪的目的是________________________
⑵通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能得到什么結(jié)論？
⑶如果你是一位建筑設(shè)計(jì)師，需要設(shè)計(jì)一棟老年人俱樂部的大樓，受到上述實(shí)驗(yàn)的啟發(fā)，你要怎樣設(shè)計(jì)樓梯？
⑷利用以上數(shù)據(jù)，請(qǐng)你計(jì)算出第2次實(shí)驗(yàn)時(shí)該斜面的機(jī)械效率大小約為_______________。

Answer 1

⑴改變拉力的方向，能方便地測(cè)量出拉力的大小   
⑵斜面與水平面的夾角越小，使用時(shí)越省力  
⑶將樓梯的坡度設(shè)計(jì)得平緩一些，方便老人上下
⑷93%

試題分析：：（1）定滑輪的特點(diǎn)是不省力，但可以改變力的方向．
答：可以改變用力方向，方便地測(cè)力，又能保證對(duì)小車的拉力不改變．
（2）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，斜面與水平面的夾角不斷增大，拉力也不斷增大．
故答案為：斜面與水平面的夾角越小，斜面越省力；反之，越費(fèi)力．
（3）答：將樓梯的坡度設(shè)計(jì)得平緩一些，方便老人們上下．
（4）當(dāng)夾角為30⁰時(shí)L=2h

點(diǎn)評(píng)：此題主要通過實(shí)驗(yàn)探究影響斜面省力情況的因素，并應(yīng)用于實(shí)踐，很具有現(xiàn)實(shí)性意義