Question

20．如图，人们常用木板搭成一个斜面将重物运到汽车上，某次搬运中用3m长的木板将240N的重物匀速推到1.5m高处，推力F为150N，则该斜面的机械效率为80%，物体所受摩擦力为30N（不计空气阻力），若要提高该斜面的机械效率，可采取的措施是增大斜面的倾斜角度（写出一条即可）．

Answer 1

分析 （1）知道物体上升的高度和重力，根据W=Gh求出有用功，又知道斜面的长度和推力的大小，根据W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出斜面的机械效率；
（2）总功减去有用功即为额外功，也是克服摩擦力所做的功，根据W=fs求出摩擦力的大小；
（3）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关．

解答 解：（1）推力所做的有用功：
W_有=Gh=240N×1.5m=360J，
推力所做的总功：
W_总=Fs=150N×3m=450J，
该斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{360J}{450J}$×100%=80%；
（2）因总功等于有用功和额外功之和，
所以，克服摩擦力所做的功：
W_额=W_总-W_有=450J-360J=90J，
由W=Fs可得，摩擦力的大小：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{90J}{3m}$=30N；
（3）斜面的机械效率与斜面的粗糙程度、斜面的坡度有关，斜面越光滑、越陡机械效率越高，
所以提高斜面机械效率可以减小斜面粗糙程度或增大斜面的倾斜角度．
故答案为：80%；30；增大斜面的倾斜角度（或减小斜面粗糙程度等）．

点评 本题考查了有关斜面有用功、总功、额外功、机械效率的计算，能区分并计算有用功、额外功和总功是本题的关键，要知道影响斜面机械效率的因素有哪些．