Question

10．如图所示，用平行于斜面的力F，把重1000N的物体沿长为5m，高为1.6m的斜面匀速拉到顶端，在此过程中斜面的机械效率μ为80%．求：
（1）拉力的大小；
（2）物体受到的摩擦力大小f．

Answer 1

分析 （1）根据公式W_有用=Gh求出有用功，根据机械效率求出总功，由F=$\frac{{W}_{总}}{L}$求得拉力的大小；
（2）额外功即克服摩擦力所做的功，根据总功和有用功求出额外功，则f=$\frac{{W}_{额}}{L}$．

解答 解：（1）由题意知，对物体做的总功：W_总=Gh=1000N×1.6m=1600J；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得，W_总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1600J}{80%}$=2000J；
由W_总=FL得，F=$\frac{{W}_{总}}{L}$=$\frac{2000J}{5m}$=400N；
（2）W_额=W_总-W_有用=2000J-1600J=400J；
由W_额=fL得，f=$\frac{{W}_{额}}{L}$=$\frac{400J}{5m}$=80N．
答：（1）拉力的大小400N；
（2）物体受到的摩擦力大小为80N．

点评 此题考查的是斜面机械效率计算公式的应用，此题给我们的启发是：物体沿斜面匀速直线运动时，拉力不等于摩擦力，并要理解额外功是克服摩擦力所做的功．