Question

4．如图所示的斜面提升物体可以省力，用平行于斜面的拉力，将重为5N的物体从斜面底端匀速拉上斜面，物体移动的距离为1m，上升的高度为0.2m．已知斜面的机械效率为50%，则拉力大小为2N．物体所受的摩擦力为1N．

Answer 1

分析 有用功等于克服物体的重力做的功，利用W_有用=Gh计算，知道机械效率，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求总功，再利用W_总=Fs求总功；而总功等于有用功加上额外功，可求额外功，再利用W_额=fs求摩擦力．

解答 解：
（1）使用斜面做的有用功，
W_有用=Gh=5N×0.2m=1J，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=50%得拉力做的总功：
W_总=$\frac{{W}_{有用}}{50%}$=$\frac{1J}{50%}$=2J，
根据W_总=Fs可得，拉力大小：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{2J}{1m}$=2N；
（2）因为W_总=W_有用+W_额，
所以额外功：W_额=W_总=W_有用=2J-1J=1J，
由W_额=fs得摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{1J}{1m}$=1N．
故答案为：2；1．

点评 本题考查了学生对斜面的机械效率、斜面的特点的了解和掌握．其中利用机械效率的变形公式来计算拉力是本题的难点，注意认真领会．