Question

13．如图所示盘山公路是斜面模型，它能省力（选填“省力”、“省距离”或“省功”）．在斜面上匀速拉一个重4.5N的物体到高处，沿斜面向上的拉力为1.8N，斜面长1.2m，高0.3m．把重物直接提升h所做的功为有用功，这个斜面的机械效率η=62.5%；物体所受摩擦力f＜1.8N（选填“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

分析 （1）盘山路时可以看成斜面模型，使用斜面可以省力，斜面越平缓，越省力，但同时越费距离，但不省功；
（2）已知物体重力和拉力、提升的高度和斜面的长，根据公式W=Gh可求有用功；根据W=Fs计算总功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求得机械效率；
（2）求出额外功，利用W_额=fs求摩擦力．

解答 解：在高度一定的情况下，盘山公路增加了路面的长度，盘山公路实际上是简单机械中的斜面，使用斜面可以省力．
有用功：W_有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
总功：W_总=Fs=1.8N×1.2m=2.16J，
斜面的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.35J}{2.16J}$×100%=62.5%；
额外功：
W_额=W_总-W_有用=2.16J-1.35J=0.81J，
因为W_额=fs，
所以摩擦力大小：f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{0.81J}{1.2m}$=0.675N，故摩擦力f小于1.8N．
故答案为：省力；62.5%；＜．

点评 本题考查了斜面上有用功、总功、机械效率的计算以及斜面上摩擦力的计算，关键是公式的应用．