Question

4．在斜面上拉一重G=5N的物体到高处，如图所示．沿斜面向上的拉力为F=2N，斜面长L=1.2m，高h=0.3m．求解：
（1）力F把重物沿斜面拉升到h高，拉力做功多少J；
（2）拉升重物过程，所做的有用功是多少J；
（3）这个斜面的机械效率η是多大．

Answer 1

分析 （1）拉力所做的功是总功，利用W=Fs计算拉力所做的功；
（2）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；
（3）机械效率等于有用功与总功的比值．

解答 解：
（1）拉力F=2N，斜面长L=1.2m，
拉力做的功：W_总=FL=2N×1.2m=2.4J；
（2）物重G=5N，斜面高h=0.3m，
克服物体重力所做的功是有用功：W_有=Gh=5N×0.3m=1.5J；
（3）斜面的机械效率是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.5J}{2.4J}$×100%=62.5%．
答：（1）力F把重物沿斜面拉升到h高，拉力做功2.4J；
（2）拉升重物过程，所做的有用功是1.5J；
（3）这个斜面的机械效率是62.5%．

点评 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．