Question

19．如图所示，斜面长s=4m，高h=2m，用平行于斜面向上的7.5N的拉力将10N重的物体从斜面底端匀速拉到斜面顶端，则斜面的机械效率是66.7%，（保留一位小数）物体所受的摩擦力等于2.5N．

Answer 1

分析 （1）已知物重和斜面高度，根据W=Gh求出有用功；又知道拉力和斜面的长度，根据W=Fs求出总功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出斜面的机械效率；
（2）总功减去有用功即为克服摩擦力做的额外功，根据f=$\frac{{W}_{额}}{s}$求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）做的有用功：
W_有用=Gh=10N×2m=20J，
拉力做的总功：
W_总=Fs=7.5N×4m=30J，
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{20J}{30J}$×100%≈66.7%；
（2）克服摩擦力所做的额外功：
W_额=W_总-W_有用=30J-20J=10J，
由W_额=fs可得，物体所受的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{10J}{4m}$=2.5N．
故答案为；66.7%；2.5．

点评 本题考查了做功公式和机械效率公式的应用，明确有用功和总功、额外功是关键．