Question

小明自己設計了一個高度可以調(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系。如圖甲是他設計的斜面，他用彈簧測力計測得小車的重力為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在小明設計的斜面的頂端裝有一個定滑輪，使用
定滑輪的目的是________________________
⑵通過分析實驗數(shù)據(jù)，你能得到什么結論？
⑶如果你是一位建筑設計師，需要設計一棟老年人俱樂部的大樓，受到上述實驗的啟發(fā)，你要怎樣設計樓梯？
⑷利用以上數(shù)據(jù)，請你計算出第2次實驗時該斜面的機械效率大小約為_______________。

Answer 1

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

試題分析：：（1）定滑輪的特點是不省力，但可以改變力的方向．
答：可以改變用力方向，方便地測力，又能保證對小車的拉力不改變．
（2）從實驗數(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，越費力．
（3）答：將樓梯的坡度設計得平緩一些，方便老人們上下．
（4）當夾角為30⁰時L=2h

點評：此題主要通過實驗探究影響斜面省力情況的因素，并應用于實踐，很具有現(xiàn)實性意義