Question

4．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（　　）

• A． 斜面的机械效率是75%
• B． 物体所受的额外功为20J
• C． 物体所受的摩擦力等于拉力
• D． 斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度有关

Answer 1

分析 使用斜面的目的是把物体的位置提高，有用功等于物体重力和提升高度的乘积，额外功等于克服摩擦阻力做的功；总功等于沿斜面拉力和斜面长的乘积，机械效率等于有用功和总功的比值；斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关．

解答 解：
A、W_总=Fs=7.5N×4m=30J，W_有=Gh=10N×2m=20J，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{20J}{30J}$≈66.7%，故A错；
B、W_额=W_总-W_有=30J-20J=10J，故B错；
C、物体所受的摩擦力f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{10J}{4m}$=2.5N，摩擦力不等于拉力，故C错；
D、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和斜面粗糙程度有关，D正确．
故选D．

点评 本题考查了利用斜面有用功、总功、额外功、机械效率的计算，知道额外功等于克服摩擦阻力做的功是本题的关键．