Question

12．如圖所示，斜面高為1m，長為4m，用沿斜面向上大小為80N的拉力F，將重力為240N的木箱由斜面底端勻速緩慢拉到頂端．求：
（1）物體克服重力做的功
（2）斜面的機械效率
（3）物體受到的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）由W_有=Gh計算克服重力做的功；
（2）由W=Fs計算出拉力做的總功，再由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算斜面的機械效率；
（3）由W_總=W_有+W_額先計算額外功，再由W_額=fs計算摩擦力．

解答 解：
（1）物體克服重力所做功為有用功，
W_有=Gh=240N×1m=240J；
（2）拉力做的功為總功，
W_總=Fs=80N×4m=320J，
所以斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{240J}{320J}$×100%=75%；
（3）克服摩擦力所做功為額外功，
由W_總=W_有+W_額可得：
W_額=W_總-W_有=320J-240J=80J，
所以物體受到的摩擦力；
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{80J}{4m}$=20N．
答：（1）物體克服重力做的功為240J；
（2）斜面的機械效率為75%；
（3）物體受到的摩擦力為20N．

點評 本題考查了有用功、總功和額外功理解和計算以及機械效率的計算，屬于一道基礎(chǔ)題．