Question

15．如图所示，将一个重10N的物体用沿斜面向上的拉力F=7.5N匀速拉到斜面的顶端，物体沿斜面移动的距离s为5m，上升的高度h为3m，则人对物体做的有用功是30J，斜面的机械效率为80%．在高度相同时，斜面越长越省力（选填“省力”或“费力”）．

Answer 1

分析 （1）克服物体重力所做的功是有用功，利用W=Gh计算拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；机械效率等于有用功与总功的比值；
（3）由功的原理知，斜面越长越省力．

解答 解：
（1）克服物体重力所做的功为有用功，则有用功：
W_有=Gh=10N×3m=30J；
（2）拉力做的总功：
W_总=Fs=7.5N×5m=37.5J；
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{30J}{37.5J}$×100%=80%．
（3）由功的原理可知，在高度相同时，斜面越长越省力．
故答案为：30；80%；省力．

点评 此题考查了功的计算与斜面的机械效率，同时也明确了斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功．