Question

如圖所示．斜面長1m，高0.2m；將10N重的物體A從斜面底端勻速拉到斜面頂端，需要用平行于斜面的力2.5N，那么：
（1）斜面的機械效率是多少？
（2）重物上升過程中克服摩擦做了多少額外功？
（3）為了提高該斜面的機械效率，同學們提出了一些建議：
A、以較快的速度將重物勻速拉到斜面頂端
B、以較慢的速度將重物勻速拉到斜面頂端
C、改用光滑的、板長和高度均不變的斜面，其中建議

 

（填番號）可以達到目的；理由是：

 

．

Answer 1

分析：由重力和高度可求有用功，由拉力和板長可求總功，由總功減去有用功即為額外功．

解答：解：（1）物體的有用功：W_有用=Gh=10N×0.2m=2J；
總功：W_總=FS=2.5N×1m=2.5J；
機械效率：η=

W有用

W總

=

2J

2.5J

=80%．
（2）克服摩擦力所做的額外功：W_額外=W_總-W_有用=2.5J-2J=0.5J．
（3）因為摩擦力做功只和距離的長短、力的大小有關，與速度大小無關，則AB都不能減小摩擦力的功，只有C，可以減小摩擦力，減小額外功，故選 C，理由為：重物上升過程中克服摩擦做的額外功減少．
答：斜面的機械效率為80%，額外功為0.5J，選C，因為重物上升過程中克服摩擦力做的額外功減少．

點評：斜面上的額外功主要來自于摩擦力做的功，有效減小摩擦力的功就可以提高效率．