Question

2．如图所示，沿斜面向上拉一个重为4.5N的物体到斜面顶端，斜面长为1.2m，高0.3m，拉力做功为2.16J，则这个斜面的机械效率是62.5%，物体受到的摩擦力是0.675N，若想增大大该斜面的机械效率，可采用的方法是增大斜面的倾斜程度（答一种即可）．

Answer 1

分析 （1）已知物体重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功；已知总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$可求得机械效率；求出额外功，利用W_额=fs求摩擦力；
（2）斜面的机械效率和斜面的倾斜程度、斜面的摩擦力有关，由此分析解答．

解答 解：
（1）拉物体时所做有用功：W_有用=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
已知所做总功：W_总=2.16J，
所以斜面的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.35J}{2.16J}$×100%=62.5%；
额外功：
W_额=W_总-W_有用=2.16J-1.35J=0.81J，
克服摩擦力所做功是额外功，即W_额=fs，
所以摩擦力大小：f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{0.81J}{1.2m}$=0.675N；
（2）欲提高斜面的机械效率，就必须在有用功一定时，尽量减少额外功．
方法一：当斜面的倾角变大时，木箱对斜面的压力逐渐变小，在接触面粗糙程度不变时，压力越小，受到的滑动摩擦力就越小，这样可以有效的减少额外功．
方法二：使斜面尽可能光滑，以减小斜面的摩擦力，可以减小额外功，提高其机械效率．
故答案为：62.5%；0.675；增大斜面的倾斜程度．

点评 本题主要考查学生对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式的理解和掌握，以及对增大和减小机械效率的方法的了解和掌握，是一道基础题．