Question

20．將一個重為4.5N的物體沿斜面從底端勻速拉到頂端（如圖所示），斜面長1.2m，高0.4m，斜面對物體的摩擦力為0.3N（物體大小可忽略）．則下列說法正確的是（　�。�

• A． 沿斜面向上的拉力0.3N
• B． 有用功0.36J，機械效率20%
• C． 有用功1.8J，機械效率20%
• D． 總功2.16J，機械效率83.3%

Answer 1

分析 根據功的計算公式W=fs可求出額外功；再根據W=Gh求出有用功；額外功與有用功相加可得出總功，再根據W=Fs變形求出拉力F；然后根據機械效率的計算公式可求出斜面的機械效率．

解答 解：此過程所做額外功為：W_額=fs=0.3N×1.2m=0.36J；
有用功為：W_有=Gh=4.5N×0.4m=1.8J；
所做總功為：W_總=W_額+W_有=0.36J+1.8J=2.16J；
由W_總=Fs可得拉力：F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{2.16J}{1.2m}$=1.8N；
斜面的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{1.8J}{2.16J}$×100%=83.3%；
故ABC錯誤，D正確；
故選D．

點評 熟練運用計算功、功率、機械效率的公式，明確題目中的額外功，是解答此題的關鍵．