Question

11．如圖所示，斜面長s=10m，高h=4m．用沿斜面方向的拉力F，將一個重為150N的物體由斜面底端A勻速拉到頂端B．運動過程中物體克服摩擦力做了200J的功．則
（1）運動過程中克服物體的重力做功多少焦？
（2）此時斜面的機械效率η多大？
（3）拉力F是多少？
（4）物體與斜面的摩擦力是多少？

Answer 1

分析 （1）已知物體的重力和斜面的高度，根據(jù)公式W=Gh可求推力所做的有用功，即運動過程中克服物體的重力做的功；
（2）運動過程中物體克服摩擦力做的功為額外功，根據(jù)W_總=W_有+W_額求出總功，利用效率公式求出斜面的機械效率；
（3）根據(jù)W_總=Fs求出推力F大小．
（4）根據(jù)W_額=fs算出摩擦力．

解答 解：（1）運動過程中克服物體的重力做的功：
W_有=Gh=150N×4m=600J；
（2）運動過程做的總功：
W_總=W_有+W_額=600J+200J=800J，
斜面的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{600J}{800J}$×100%=75%；
（3）因為W_總=Fs
所以推力：F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{800J}{10m}$=80N．
（4）物體與斜面的摩擦力是：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{200J}{10s}$=20N．
答：（1）運動過程中克服物體的重力做功200J
（2）此時斜面的機械效率為75%；
（3）拉力F是80N；
（4）物體與斜面的摩擦力是20N．

點評 本題考查了使用斜面時有用功（克服物體重力做功）、總功（推力做功）、機械效率的計算，知道克服摩擦力做的功是額外功是本題的關(guān)鍵．