Question

8．（1）如图所示，小明想利用此方法测出斜面上木块所受摩擦力的大小，沿着斜面匀速直线拉动木块，测出弹簧测力计的示数，此示数与木块在斜面上受到的摩擦力大小是否相等，请说明理由．
（2）若斜面的倾角θ=30°，木块重4N，弹簧测力计的示数为3.2N，则斜面的机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）物体在水平面上匀速拉动时，水平方向受拉力和摩擦力的作用，拉力大小等于摩擦力；物体在斜面上匀速拉动时，物体受到拉力、摩擦力以及重力沿斜面向下的分力的作用，据此分析拉力和摩擦力的大小．
（2）有用功就是克服重力做的功，总功就是拉力做的功，根据机械效率的计算公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%计算斜面的机械效率．

解答 解：（1）在斜面上匀速拉动木块时，拉力此时是重力沿斜面向下的分力和摩擦力的总和，拉力此时大于摩擦力，因此拉力和摩擦力不相等．
（2）有用功为克服木块重力做的功：W_有=Gh；
总功为拉力做的功：W_总=Fs；
因此斜面的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{F}$×sin30°=$\frac{4N}{3.2N}$×$\frac{1}{2}$=62.5%．
答：（1）在斜面上匀速拉动木块时，拉力此时是重力沿斜面向下的分力和摩擦力的总和，拉力此时大于摩擦力，因此拉力和摩擦力不相等；
（2）斜面的机械效率为62.5%．

点评 本题考查了学生对二力平衡条件以及斜面机械效率的计算的掌握，难度不大，重点是对公式的掌握．