Question

2．如图所示，沿斜面向上拉一个重为450N的物体到斜面顶端，斜面长1.2m，高0.3m，拉力做功为216J，则这个斜面的机械效率是62.5%，物体受到的摩擦力是67.5N，若增大该斜面的倾角，斜面的机械效率将变大．（选填“变大”、“变小”、“不变”）

Answer 1

分析 （1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；已知总功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$可求得机械效率；求出额外功，利用W_额=fs求摩擦力；
（2）当斜面的倾角变大时，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力变小，受到的滑动摩擦力变小，额外功变小，据此分析．

解答 解：
（1）拉物体时所做有用功：
W_有用=Gh=450N×0.3m=135J；
已知所做总功W_总=216J，
则这个斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{135J}{216J}$×100%=62.5%；
额外功：
W_额=W_总-W_有用=216J-135J=81J，
克服摩擦力所做功是额外功，即W_额=fs，
所以摩擦力大小：f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{81J}{1.2m}$=67.5N；
（2）当斜面的倾角变大时，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力变小，受到的滑动摩擦力变小，额外功变小，有用功不变，总功变小，机械效率变大．
故答案为：62.5%；67.5；变大．

点评 本题考查了使用斜面时有用功、总功、额外功和机械效率的计算，知道克服摩擦做的功为额外功是关键，注意摩擦力f≠F，易错点！