Question

爱观察的小明发现，为方便残疾人上下台阶，一些公共场所设计了专用通道（斜面）如图甲所示．沿通道上台阶和直接上台阶比较，可以________ （选填“省力”、“省距离”或“省功”），若将重700N的小车沿8m长的斜面推上1.2m高的平台，沿斜面所用的推力为150N，在此过程中斜面的机械效率为________，小车在上坡时受到的摩擦力________N，小明找来一张三角形的纸，可以模拟钻头的形状．展开这张纸看看，原来是个斜面如图乙，丙、丁为工人师傅用的钻头，你认为________（“丙”或“丁”）钻头更加省力．

Answer 1

省力    70%    45    丁
分析：（1）斜面是一个省力机械；在斜面高一定时，斜面越长越省力；
（2）利用斜面提升物体时，沿斜面所用的推力作的功是总功，提升重物做的功是有用功，根据η=×100%可求出机械效率；额外功等于总功减去有用功，利用斜面提升物体时，克服摩擦做的功就是额外功，根据W_额外=fL变形可求出摩擦阻力．
解答：（1）因为斜面是一个省力机械，为方便残疾人设计的专用通道，就是一个斜面，所以可以省力；
（2）W_有用=Gh=700N×1.2m=840J，
W_总=FL=150N×8m=1200J，
机械效率为：
η=×100%=×100%=70%，
W_额外=W_总-W_有用=1200J-840J=360J，
f===45N，
（3）因为在斜面高一定时，斜面越长越省力．钻头丙、丁可看成斜面，高度相同，但是丁斜面更长，所以丁钻头更加省力．
故答案为：省力；70%；45；丁．
点评：本题主要考查了斜面的有关内容，解决此题要知道斜面是一个省力机械，在斜面高一定时，斜面越长越省力；在利用斜面提升重物时，分清有用功和总功及额外功．知道造成额外功的原因是求摩擦阻力的关键．