Question

5．如图所示，用平行于斜面的拉力F，将重为4N的物体沿斜面从底端匀速拉至顶端．若不考虑物体与斜面间的摩擦，则拉力F为2N，若斜面的机械效率为80%，则此时拉力F为2.5N．

Answer 1

分析 （1）不考虑物体与斜面间的摩擦，则用手做的功和用机械所做的功相等．可由Gh=Fs求出拉力．
（2）已知有用功和机械效率，可由机械效率变形公式求出总功．再由W_总=Fs求出拉力．

解答 解：
（1）不考虑物体与斜面间的摩擦，用手做的功W_手=Gh=4N×0.2m=0.8J，使用斜面做的功W_机=Fs，
由于使用任何机械都不省功，即W_手=W_机，则拉力F=$\frac{{W}_{手}}{s}$=$\frac{0.8J}{0.4m}$=2N；
（2）用手做的有用功W_有用=Gh=4N×0.2m=0.8J，机械效率η=80%，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得，
总功W_总=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{0.8J}{80%}$=1J，
则拉力F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{1J}{0.4m}$=2.5N．
故答案为：2；2.5．

点评 本题考查了功的原理及在斜面上的有用功、总功和机械效率的计算，关键是知道将物体提升斜面高做的功为有用功．