Question

如圖所示為傾角30°的固定斜面，斜面長(zhǎng)S=2m，高h(yuǎn)=1m，方明同學(xué)用平行于斜面500N的推力F將質(zhì)量為70kg的物體在5s時(shí)間內(nèi)推到斜面頂端．（g取10N/kg）求：
（1）斜面的機(jī)械效率．
（2）斜面對(duì)物體的摩擦力．

Answer 1

分析：（1）知道物體重力和高度，根據(jù)公式W=Gh求出有用功；再根據(jù)公式W=Fs求出總功，根據(jù)公式η=

W有用

W總

求出機(jī)械效率；
（2）根據(jù)W_總=W_有用+W_額求出克服摩擦做的額外功，根據(jù)W_額=fs求出摩擦力．

解答：已知：斜面長(zhǎng)s=2m，高h(yuǎn)=1m，推力F=500N，物體的質(zhì)量為m=70kg
求：（1）斜面的機(jī)械效率η=？；（2）斜面對(duì)物體的摩擦力f=？
解：（1）物體的重力G=mg=70kg×10N/kg=700N，
推力做的有用功：
W_有用=Gh=700N×1m=700J；
推力做的總功：
W_總=Fs=500N×2m=1000J，
斜面的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

700J

1000J

×100%=70%；
（2）∵W_總=W_有用+W_額
∴克服摩擦做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=1000J-700J=300J，
∵W_額=fs，
∴斜面對(duì)物體的摩擦力：
f=

W額

s

=

300J

2m

=150N．
答：（1）斜面的機(jī)械效率為70%；
（2）斜面對(duì)物體的摩擦力為150N．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查的是學(xué)生對(duì)有用功、額外功、總功和機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，明確克服摩擦力做的功為額外功是解決此題的關(guān)鍵．