Question

如图所示，斜面长s=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，将一个重为150N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功，求：
（1）运动过程中克服物体的重力做的功；
（2）斜面的机械效率；
（3）推力F的大小．

Answer 1

分析：（1）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W=Gh可求推力所做的有用功，即运动过程中克服物体的重力做的功；
（2）运动过程中物体克服摩擦力做的功为额外功，根据W_总=W_有+W_额求出总功，利用效率公式求出斜面的机械效率；
（3）根据W_总=Fs求出推力F大小．

解答：解：（1）运动过程中克服物体的重力做的功：
W_有=Gh=150N×4m=600J；
（2）运动过程做的总功：
W_总=W_有+W_额=600J+200J=800J，
斜面的机械效率η=

W有

W总

×100%=

600J

800J

×100%=75%；
（3）∵W_总=Fs
∴推力：F=

W总

s

=

800J

10m

=80N．
答：（1）运动过程中克服物体的重力做的功为600J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）推力F的大小为80N．

点评：本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、总功（推力做功）、机械效率的计算，知道克服摩擦力做的功是额外功是本题的关键．