Question

5．如圖所示的斜面長6m、高2m．用沿斜面向上的拉力F把一個重力為180N的物體，從斜面底端勻速拉到頂端，拉力F共做了450J的功．拉力F的大小是75N，物體與斜面間摩擦力的大小是15N，此時該斜面的機械效率為80%．

Answer 1

分析 （1）知道斜面長和拉力做功（總功）大小，利用W_總=Fs求拉力大��；
（2）知道斜面高和物重大小，利用W_有用=Gh求提升物體做功（有用功）；進而求出額外功（克服摩擦做功），再根據(jù)W_額=fs求摩擦力大小．
（3）利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%計算該斜面的機械效率．

解答 解：（1）由W_總=Fs可得，拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{450J}{6m}$=75N；
（2）利用斜面做的有用功：
W_有用=Gh=180N×2m=360J，
做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=450J-360J=90J，
由W_額=fs可得，摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{90J}{6m}$=15N；
（3）該斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{360J}{450J}$×100%=80%．
故答案為：75；15；80%．

點評 本題考查了使用斜面有用功、額外功、總功、機械效率的計算，是一道綜合性很強的題目，關鍵是公式的應用，此外，在解答過程中應注意f≠F，這是本題的易錯點．