Question

如图所示，斜面长S=1m，高h=0.2m，将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，需要用平行于斜面的拉力2.5N，求：
（1）斜面的机械效率是多少？
（2）运动过程中物体受到的摩擦力大小．

Answer 1

已知：G=10N h=0.2m F=2.5N L=1m
求：（1）η=？（2）f=？
解：
（1）斜面的有用功为W_有用=Gh=10N×0.2m=2J，
斜面的总功为W_总=FL=2.5N×1m=2.5J，
斜面的机械效率为η==×100%=80%；
（2）额外功为W_额=W_总-W_有用=2.5J-2J=0.5J，
摩擦力为f===0.5N．
答：（1）斜面的机械效率为80%；
（2）摩擦力为0.5N．
分析：（1）已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面长度，可以得到总功；已知有用功和总功，利用公式η=得到机械效率；
（2）已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和斜面长度，利用公式f=得到摩擦力．
点评：此题考查的是斜面机械效率计算公式的应用，此题给我们的启发是：物体沿斜面匀速直线运动时，拉力不等于摩擦力．