Question

小明利用10m长的斜面帮老师把一箱30kg的实验器材运到距地面3m的平台上，他推箱子所用的力为120N，求这个斜面的机械效率．并图中画出小明推箱子时，箱子所受到的力．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：①已知物体的质量，根据公式G=mg可求物体的重力；
②已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求工人对木箱做的有用功；
③已知拉力的大小和斜面的长度，根据公式W=FS可求工人对木箱做的总功；
④有用功与总功的比值就是这个斜面的机械效率．
⑤对箱子的受力情况进行分析，明确其受到的各个力，再利用画图法画出这几个力．

解答：解：木箱所受到的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N；
工人对木箱做的有用功W_有用=Gh=300N×3m=900J；
工人对木箱做的总功W_总=Fs=120N×10m=1200J；
这个斜面的机械效率η=

W有用

W总

=

900J

1200J

=75%．
对箱子进行受力分析可知，箱子受到重力G、支持力N、推力F和摩擦力f的作用，其中重力G=300N，推力F=120N，另外两个力的大小不确定，如图所示．

故答案为：这个斜面的机械效率为75%．箱子受力如图所示．

点评：本题考查斜面机械效率的计算，依次求出重力、有用功、总功是关键．
在最后的力的示意图的作图中，正确进行受力分析是解答的重点，这里要注意的是，只有重力的大小和推力的大小是准确的，而支持力和摩擦力的大小是不确定的，这一点在理解起来有一定难度．