Question

13．如圖所示盤山公路是斜面模型，它能省力（選填“省力”、“省距離”或“省功”）．在斜面上勻速拉一個重4.5N的物體到高處，沿斜面向上的拉力為1.8N，斜面長1.2m，高0.3m．把重物直接提升h所做的功為有用功，這個斜面的機械效率η=62.5%；物體所受摩擦力f＜1.8N（選填“＜”、“=”或“＞”）．

Answer 1

分析 （1）盤山路時可以看成斜面模型，使用斜面可以省力，斜面越平緩，越省力，但同時越費距離，但不省功；
（2）已知物體重力和拉力、提升的高度和斜面的長，根據公式W=Gh可求有用功；根據W=Fs計算總功，根據η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可求得機械效率；
（2）求出額外功，利用W_額=fs求摩擦力．

解答 解：在高度一定的情況下，盤山公路增加了路面的長度，盤山公路實際上是簡單機械中的斜面，使用斜面可以省力．
有用功：W_有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
總功：W_總=Fs=1.8N×1.2m=2.16J，
斜面的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.35J}{2.16J}$×100%=62.5%；
額外功：
W_額=W_總-W_有用=2.16J-1.35J=0.81J，
因為W_額=fs，
所以摩擦力大小：f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{0.81J}{1.2m}$=0.675N，故摩擦力f小于1.8N．
故答案為：省力；62.5%；＜．

點評 本題考查了斜面上有用功、總功、機械效率的計算以及斜面上摩擦力的計算，關鍵是公式的應用．