Question

8．（1）如圖所示，小明想利用此方法測出斜面上木塊所受摩擦力的大小，沿著斜面勻速直線拉動木塊，測出彈簧測力計的示數，此示數與木塊在斜面上受到的摩擦力大小是否相等，請說明理由．
（2）若斜面的傾角θ=30°，木塊重4N，彈簧測力計的示數為3.2N，則斜面的機械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）物體在水平面上勻速拉動時，水平方向受拉力和摩擦力的作用，拉力大小等于摩擦力；物體在斜面上勻速拉動時，物體受到拉力、摩擦力以及重力沿斜面向下的分力的作用，據此分析拉力和摩擦力的大�。�
（2）有用功就是克服重力做的功，總功就是拉力做的功，根據機械效率的計算公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%計算斜面的機械效率．

解答 解：（1）在斜面上勻速拉動木塊時，拉力此時是重力沿斜面向下的分力和摩擦力的總和，拉力此時大于摩擦力，因此拉力和摩擦力不相等．
（2）有用功為克服木塊重力做的功：W_有=Gh；
總功為拉力做的功：W_總=Fs；
因此斜面的機械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{F}$×sin30°=$\frac{4N}{3.2N}$×$\frac{1}{2}$=62.5%．
答：（1）在斜面上勻速拉動木塊時，拉力此時是重力沿斜面向下的分力和摩擦力的總和，拉力此時大于摩擦力，因此拉力和摩擦力不相等；
（2）斜面的機械效率為62.5%．

點評 本題考查了學生對二力平衡條件以及斜面機械效率的計算的掌握，難度不大，重點是對公式的掌握．