Question

4．某同學家新房裝修時，在地面與窗臺間放置一斜木板，將瓷磚沿木板從地面勻速拉上窗臺．如圖所示，已知窗臺高3m，木板長5m，瓷磚重500N，沿斜面所用拉力400N，斜面對物體的摩擦力是100N，則斜面的機械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）根據W_總=Fs求出動力做的功；根據W_有用=Gh求出有用功；根據W_總=W_有用+W_額求出克服摩擦力做的額外功，根據W_額=fs求出摩擦力；
（2）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出斜面的機械效率．

解答 解：
（1）拉力做的總功：W_總=Fs=400N×5m=2000J，
克服瓷磚重力所做的功是有用功，則有用功：W_有用=Gh=500N×3m=1500J，
因為W_總=W_有用+W_額
所以克服摩擦力做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=2000J-1500J=500J，
由W_額=fs可得木板對瓷磚的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{500J}{5m}$=100N；
（2）斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1500J}{2000J}$×100%=75%．
故答案為：100；75%．

點評 本題考查了使用斜面有用功、總功、額外功、機械效率的計算，知道克服摩擦阻力做的功為額外功是解決此題的關鍵．