Question

如图所示，将质量为100kg的木箱，用一平行于斜面向上的力从底端匀速拉到斜面顶端，斜面长5m、高1.6m，在此过程斜面的机械效率为80%．则拉力做的有用功为________J，拉力所做的额外功为________J，摩擦力是________N．若该斜面越陡，其机械效率越________（选填“高”或“低”）．（g=10N/kg）

Answer 1

1600    400    80    高
分析：（1）根据G=mg求出物体重力，根据wGh求出有用功；
（2）根据η=求出总功，根据W_总=W_有用+W_额求出额外功，克服摩擦力做的功是额外功，根据W=fs求出摩擦力；
（3）斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面的粗糙程度有关，斜面越陡、斜面越光滑，效率越高．
解答：（1）∵m=100kg，g=10N/kg，
∴木箱的重力为：G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
而h=1.6m，
∴克服重力所做的有用功为：W_有用=Gh=1000N×1.6m=1600J，
（2）∵η=，
∴拉力做的总功为：W_总===2000J．
拉力所做的额外功为：W_额外=W_总-W_有用=2000J-1600J=400J；
∵W=fs
∴摩擦力：f===80N；
（3）使用同一个斜面，其光滑程度不变，斜面越陡时，其机械效率越高．
故答案为：1600；400；80；高．
点评：题考查有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是公式和公式变形的应用，知道拉力做的功为总功，解题的关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和．