题目内容

(2012?安徽)如图所示,有一斜面长为L,高为h,现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端.已知物体受到斜面的摩擦力为f,则下列关于斜面机械效率η的表达式正确的是(  )
分析:斜面是用来提高物体位置的,有用功等于物体重力和斜面高度的乘积,即W有用=Gh;总功等于物体沿斜面向上的拉力和斜面长的乘积,即W=FS;机械效率就是有用功和总功的比值.使用斜面时,所做的额外功就是克服物体与斜面摩擦力做的功,总功等于有用功和额外功之和,据此进行分析和判断即可.
解答:解:
∵斜面的高为h,物体的重力为G,
∴有用功为:W有用=Gh,
又∵斜面长为L,拉力为F,
∴总功为:W=FL,
则机械效率为:η=
W有用
W
=
Gh
FL

而物体与斜面的摩擦力为f,
∴额外功为:W额外=fL,
则总功为:W=W有用+W额外=Gh+fL,
故机械效率为:η=
W有用
W
×100%=
Gh
fL+Gh
×100%,故D正确;
A选项中,是有用功与额外功的比值,不是机械效率,故A错;
B选项中,是有用功与有用功的比值,不是机械效率,故B错;
C选项中,是有用功与(总功加上额外功)的比值,不是机械效率,故C错.
故选D.
点评:此题考查有关斜面机械效率的计算,容易出错的是摩擦力的计算,我们要知道使用斜面时克服摩擦力做的功就是额外功,关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和.
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