Question

如图所示，斜面长S=10m，高h=5m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为200N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．推力F的大小为120N．求：
（1）运动过程中克服物体的重力做的功；
（2）运动过程中物体受到摩擦力的大小：
（3）斜面的机械效率．

Answer 1

解：（1）克服物体的重力做的功：
W_有用=Gh=200N×5m=1000J；
（2）推力做功：
W_总=Fs=120N×10m=1200J，
克服摩擦力做功：
W_额=W_总-W_有用=1200J-1000J=200J，
∵W_额=fs，
∴f===20N；
（3）η==≈83.3%．
答：（1）运动过程中克服物体的重力做的功为1000J；
（2）运动过程中物体受到摩擦力的大小为20N；
（3）斜面的机械效率为83.3%．
分析：（1）知道物体重和提升的高度（斜面高），利用W=Gh求克服物体重力做的功；
（2）知道推力和斜面长，利用W=Fs求推力做的总功，求出额外功，而额外功等于摩擦力和斜面长的乘积，再利用W_额=fs求摩擦力大小；
（3）再利用效率公式求斜面的机械效率．
点评：本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、额外功（克服摩擦力做功）、总功（推力做功）、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键．