Question

如图：工人用平行于斜面向上的500N的推力将重800N的物体匀速推上高1.5m的车厢，所用的斜面长是3m．求：
（1）推力做的功
（2）斜面的机械效率．
（3）①斜面对物体的摩擦力．
②若想增大此斜面的机械效率，可采取什么方法？（答一种方法即可）

Answer 1

【答案】分析：（1）知道推力大小和在推力方向上移动的距离，根据公式W=Fs求出推力做的总功；
（2）知道物体的重力和高度，根据公式W=Gh求出推力做的有用功，根据公式η=求出斜面的机械效率；
（3）根据公式W_额=W_总-W_有用求出额外功，在推上物体的过程中克服摩擦力做的功是额外功，根据公式W_额=fs求出摩擦力的大小；
斜面的机械效率和斜面的倾斜程度、斜面的摩擦力有关．
解答：已知：推力F=500N，物体的重力G=800N，斜面长度s=3m，斜面高度h=1.5m，
求：（1）推力做的功W总=？
（2）机械效率η=？
（3）①摩擦力f=？
②增大机械效率的方法？
解：（1）推力做的功：
W_总=Fs=500N×3m=1500J；
（2）克服重力做的有用功：
W_有用=Gh=800N×1.5m=1200J，
斜面的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（3）①推力做的额外功：W_额=W_总-W_有用=1500J-1200J=300J，
∵W_额=fs，
斜面对物体的摩擦力：
f===100N；
②欲提高斜面的机械效率，就必须在有用功一定时，尽量减少额外功．
方法一：当斜面的倾角变大时，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力越小，受到的滑动摩擦力就越小，这样可以有效的减少额外功．
方法二：减小斜面的摩擦力，可以减小额外功，提高其机械效率．
答：（1）推力做的功为1500J；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）①斜面对物体的摩擦力为100N；
②采取的方法是：换一更光滑的斜面或增大斜面的倾角．
点评：本题主要考查学生对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式的理解和掌握，以及对增大和减小机械效率的方法的了解和掌握，是一道基础题．