Question

8．如图所示，手用F₁的力直接将物体B匀速提升1m，F₁做功60J；若借助斜面用F₂的力把B匀速提升相同高度，B沿斜面通过距离为2m，斜面的机械效率是30%，则F₂＞F₁，F₂做功为200J，摩擦力为70N．

Answer 1

分析 利用斜面可以省力，直接将物体提起做的功是有用功，利用机械将物体提起做的功是总功．根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可计算出总功．总功减有用功为额外功，根据f=$\frac{{W}_{额}}{h}$算出摩擦力．

解答 解：手用F₁的力直接将物体B匀速提升时拉力等于重力即F₁=G，因为利用斜面可以省力，故借助斜面用的力F₂小于重力，即F₂＜G，故F₁＞F₂；
用F₁的力直接将物体B匀速提升1m，F₁做功为60J，即有用功：W_有=60J，
用斜面把B匀速提升相同高度，F₂做功是总功，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可得，
F₂做功：W_总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{60J}{30%}$=200J；
额外功：W_额=W_总-W_有用=200J-60J=140J，
斜面的摩擦力：f=$\frac{{W}_{额}}{h}$=$\frac{140J}{2m}$=70N．
故答案为：＞；200；70．

点评 本题考查了对有用功、总功的理解和机械效率公式的应用，正确认识有用功和总功是解题的关键．