Question

7．如图所示，用4N的平行于斜面的拉力，在5s内将重为10N的物体从斜面底端匀速拉上高0.2m，长1m的斜面顶端，则该过程中：
（1）利用斜面做的有用功为多少？
（2）斜面的机械效率多大？
（3）物体受到斜面的摩擦力多大？

Answer 1

分析 （1）直接根据W_有=Gh即可求出斜面的有用功；
（2）利用W=Fs求出总功，根据机械效率公式求出斜面的机械效率；
（3）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W_额=fL即可求出摩擦力的大小．

解答 解：（1）斜面的有用功：
W_有用=Gh=10N×0.2m=2J；
（2）拉力做的功为：
W=Fs=4N$\frac{1}{3}×$1m=4J，
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2J}{4J}$×100%=50%；
（3）额外功：
W_额=W_总-W_有=4J-2J=2J，
根据W_额=fL可得，摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{L}$=$\frac{2J}{1m}$=2N．
答：（1）利用斜面做的有用功为2J；
（2）斜面的机械效率为50%；
（3）物体受到斜面的摩擦力为2N．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率、额外功计算公式的理解和掌握，基础性题目．