Question

斜面是一种常见的简单机械，在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力。图示为倾角θ=30。的固定斜面，用平行于斜面的拉力F=4N，将一物体从斜面底端匀速拉上斜面，已知物体上升的高度h=1m

(1)求拉力F做的功；

(2)若斜面的高度H一定，倾角θ可以改变，试推导：在不考虑摩擦时，用平行于斜面的拉力F将重为G的物体匀速拉上斜面顶端．θ越小,F越小。

Answer 1

 (1)物体上升时沿斜面运动的距离s= 2h =2m………………………（1分）

    故拉力做的功W=Fs=4 ×2J =8J………………………………………（2分）

    (2)斜面的长s=，不考虑摩擦时，W_有用=W_总，即GH＝F …………（2分）

得F= Gsinθ故G一定时，θ越小，F越小……………………………………（2分）

解析：本题考查的功的计算和拉力的推导。物体做的功是由物体的受到的拉力和拉力移动距离的乘积。即拉力做的功W=Fs=4 ×2J =8J。物体上升的高度h,和对应的倾角θ，利用三解形中的正弦关系可以得到斜面的长是斜面的长s=，不考虑摩擦时，利用功的原来W_有用=W_总，即GH＝F 于是得F= Gsinθ故G一定时，θ越小，F越小。易错分析：不能正确得出斜面的长度和利用功的原理。