Question

如圖所示，將質量為100kg的木箱，用一平行于斜面向上的力從底端勻速拉到斜面頂端，斜面長5m、高1.6m，在此過程斜面的機械效率為80%．則拉力做的有用功為

 

J，拉力所做的額外功為

 

J，摩擦力是

 

N．若該斜面越陡，其機械效率越

 

（選填“高”或“低”）．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）根據G=mg求出物體重力，根據wGh求出有用功；
（2）根據η=

W有用

W總

求出總功，根據W_總=W_有用+W_額求出額外功，克服摩擦力做的功是額外功，根據W=fs求出摩擦力；
（3）斜面的機械效率與斜面的傾斜程度和斜面的粗糙程度有關，斜面越陡、斜面越光滑，效率越高．

解答：解：（1）∵m=100kg，g=10N/kg，
∴木箱的重力為：G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
而h=1.6m，
∴克服重力所做的有用功為：W_有用=Gh=1000N×1.6m=1600J，
（2）∵η=

W有用

W總

，
∴拉力做的總功為：W_總=

W有用

η

=

1600J

80%

=2000J．
拉力所做的額外功為：W_額外=W_總-W_有用=2000J-1600J=400J；
∵W=fs
∴摩擦力：f=

W額

s

=

400J

5m

=80N；
（3）使用同一個斜面，其光滑程度不變，斜面越陡時，其機械效率越高．
故答案為：1600；400；80；高．

點評：題考查有用功、總功、額外功和機械效率的計算，關鍵是公式和公式變形的應用，知道拉力做的功為總功，解題的關鍵在于明確總功應等于有用功與額外功之和．