Question

12．如图所示，斜面高为1m，长为4m，用沿斜面向上大小为80N的拉力F，将重力为240N的木箱由斜面底端匀速缓慢拉到顶端．求：
（1）物体克服重力做的功
（2）斜面的机械效率
（3）物体受到的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）由W_有=Gh计算克服重力做的功；
（2）由W=Fs计算出拉力做的总功，再由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$计算斜面的机械效率；
（3）由W_总=W_有+W_额先计算额外功，再由W_额=fs计算摩擦力．

解答 解：
（1）物体克服重力所做功为有用功，
W_有=Gh=240N×1m=240J；
（2）拉力做的功为总功，
W_总=Fs=80N×4m=320J，
所以斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{240J}{320J}$×100%=75%；
（3）克服摩擦力所做功为额外功，
由W_总=W_有+W_额可得：
W_额=W_总-W_有=320J-240J=80J，
所以物体受到的摩擦力；
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{80J}{4m}$=20N．
答：（1）物体克服重力做的功为240J；
（2）斜面的机械效率为75%；
（3）物体受到的摩擦力为20N．

点评 本题考查了有用功、总功和额外功理解和计算以及机械效率的计算，属于一道基础题．