Question

20．生活中我们看到的残疾人专用通道、盘山公路等都可以看成是斜面，斜面是一种省力（省力/费力）机械；如图所示，将重物从长4m、高1m的斜面底部匀速推上斜面顶端，已知沿斜面所用的推力是300N，斜面的机械效率是75%，则推力做的总功是1200J，物体的重是900N，物体与斜面间的摩擦力大小是75N，若仅使倾角θ逐渐增大，此斜面的机械效率将逐渐增大（增大/不变/减小）．

Answer 1

分析 （1）斜面也是一种简单的机械，使用斜面时省力但费距离；当斜面高度相同，越长越省力；
（2）知道推力和斜面长度，根据公式W=Fs求出推力做的总功；
（3）由效率公式的变形公式可以求出有用功；利用W=Gh求出物体的重力；
（4）知道总功和有用功，求出克服摩擦做的额外功，再根据公式W_额外=fs求出摩擦力；
（5）斜面越陡，斜面机械效率越大．

解答 解：
（1）斜面是一种省力机械；
（2）推力做的总功：W_总=Fs=300N×4m=1200J；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可得，克服物体重力做的有用功：
W_有用=ηW_总=75%×1200J=900J，
由W_有用=Gh得物体的重力：
G=$\frac{{W}_{有用}}{h}$=$\frac{900J}{1m}$=900N；
（4）克服摩擦力所做的额外功：
W_额=W_总-W_有用=1200J-900J=300J，
根据W_额=fs可得，物体所受摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{300J}{4m}$=75N．
（5）若仅使倾角θ逐渐增大，斜面的倾斜程度越大，对斜面的压力减小、摩擦力减小、额外功减小，有用功不变，总功减小，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可知，机械效率增大．
故答案为：省力；1200；900；75；增大．

点评 本题考查了使用斜面总功、有用功、摩擦力的计算以及影响斜面机械效率的因素，此题难度适中，适合学生训练，属于中档题．