Question

16．如图所示，斜面长5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力F把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对木箱做的功是2000J，斜面的机械效率是80%；木箱所受摩擦力为f，推力F＞f （填＜/=/＞），请从功的角度分析说明理由：推力做的总功大于克服摩擦力做的额外功．

Answer 1

分析 （1）功等于力与在力的方向上移动距离的乘积，利用W=Fs计算推力所做的功；
（2）克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是总功，机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）使用任何机械都不省功．

解答 解：
（1）推力对木箱做的功：
W_总=Fs=400N×5m=2000J；
（2）有用功：
W_有=Gh=1600N×1m=1600J；
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1600J}{2000J}$×100%=80%．
（3）沿斜面将物体推上一定高度时，所用推力既要克服物体重力，也要克服物体与斜面间的摩擦力，其中克服物重做的功是有用功，克服摩擦力做的功是额外功，所以推力做的总功大于克服摩擦力做的额外功，即Fs＞fs，故F＞f．
故答案为：2000；80%；＞；推力做的总功大于克服摩擦力做的额外功．

点评 此题考查了功与斜面的机械效率的计算，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，知道机械可能省力但不可能省功．