Question

18．利用如图所示装置将重为100N的物体匀速从斜面的底端拉到顶端．已知斜面的长是5m，高是2m，拉力为F=50N，忽略轮重和绳子摩擦，则物体受到斜面的摩擦力为60N．

Answer 1

分析 由图中的斜面与动滑轮组合的装置，可判断其有用功与总功的求法，根据忽略轮重和绳子摩擦时，额外功只有克服斜面的摩擦力做的功，可根据总功、有用功之间的关系进行计算，并结合动滑轮的特点求出摩擦力的大小．

解答 解：提升重物做的有用功：W_有用=Gh=100N×2m=200J，
绳端移动的距离：s=2×5m=10m，
拉力所做的总功：W_总=Fs=50N×10m=500J，
在忽略轮重和绳子摩擦的情况下，额外功为克服斜面摩擦力所做的功：
W_额外=W_总-W_有用=500J-200J=300J，
由W_额外=fs′得，
f=$\frac{{W}_{额外}}{s′}$=$\frac{300J}{5m}$=60N．
故答案为：60N．

点评 本题解答的关键是能够正确计算斜面和动滑轮的组合在工作过程中，有用功、总功和额外功的大小，并能灵活运用相关公式，找出它们之间的内在联系．