Question

如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F=50N，将一个重为100N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．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）运动过程中物体与斜面之间的摩擦力．

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）根据W=Fs求出总功，利用效率公式求出斜面的机械效率；
（3）总功与有用功的差就是运动过程中物体克服摩擦力所做的功，根据W_额=fs求出物体与斜面之间的摩擦力．

解答：解：（1）运动过程中克服物体的重力做的功：
W_有=Gh=100N×4m=400J；
（2）运动过程做的总功：
W_总=Fs=50N×10m=500J，
斜面的机械效率η=

W有

W总

=

400J

500J

=80%；
（3）克服摩擦力做功：
W_额=W_总-W_有用=500J-400J=100J，
∵W_额=fs，
∴f=

W额

s

=

100J

10m

=10N．
答：（1）运动过程中克服物体的重力做的功为400J；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）运动过程中物体与斜面之间的摩擦力为10N．

点评：本题考查了使用斜面时有用功（克服物体重力做功）、额外功（克服摩擦力做功）、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．