Question

斜面长10m，高4m．用沿斜面方向的推力，将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到斜面顶端．运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功．
求：（1）推力所做的有用功；
（2）斜面的机械效率；
（3）推力的大小．

Answer 1

解：（1）W_有=Gh=100N×4m=400J；
（2）∵W_有=400J，
W_额=100J，
∴W_总=W_有+W_额=400J+100J=500J；
∴η=×100%=×100%=80%；
（3）∵W_总=FL，
∴F==50N．
答：（1）推力所做的有用功为400J；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）推力的大小为50N．
分析：（1）根据重为100N的物体和高h=4m的斜面，利用W=Gh即可求出运动过程中克服物体的重力做的功；
（2）由运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功可知，运动过程中的总功为克服物体的重力做的功加上100J，然后利用η=×100%，即可求出斜面的机械效率；
（3）由求出的总功和斜面长，利用W=Fs，即可求出F．
点评：本题考查斜面的机械效率的计算，涉及的知识点不多，关键是注意运动过程中物体克服摩擦力做了100J的功，这部分功是额外功，不要把它当成推力做的功．