Question

10．如图所示，某同学将质量为50㎏的物体，用一平行于斜面向上的力从斜面底端匀速拉到顶端．若斜面长为5m，高为3m，在此过程中，拉力做功的效率为75%，则拉力的大小为400N，斜面对物体的摩擦力大小为100N．

Answer 1

分析 （1）先根据G=mg求出物体重力，然后根据W=Gh求出有用功；
根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$即可求出拉力做功；根据W=Fs求出拉力的大小；
（2）根据W_总=W_有用+W_额求出额外功，克服摩擦力做的功是额外功，根据W=fs求出摩擦力．

解答 解：
（1）物体的重力为：G=mg=50kg×10N/kg=500N，
克服重力所做的有用功为：W_有=Gh=500N×3m=1500J；
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可得，拉力做的功：W_总=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{1500J}{75%}$=2000J．
根据W_总=Fs可知，
拉力的大小为：F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{2000J}{5m}$=400N；
（2）拉力所做的额外功为：W_额=W_总-W_有=2000J-1500J=500J；
根据W=fs可知，
摩擦力为：f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{500J}{5m}$=100N．
故答案为：400；100．

点评 本题考查有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是公式和公式变形的应用，知道拉力做的功为总功，解题的关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和．