Question

15．如圖所示，將一個重10N的物體用沿斜面向上的拉力F=7.5N勻速拉到斜面的頂端，物體沿斜面移動的距離s為5m，上升的高度h為3m，則人對物體做的有用功是30J，斜面的機械效率為80%．在高度相同時，斜面越長越省力（選填“省力”或“費力”）．

Answer 1

分析 （1）克服物體重力所做的功是有用功，利用W=Gh計算拉力所做的有用功；
（2）拉力所做的功是總功，利用W=Fs計算拉力所做的功；機械效率等于有用功與總功的比值；
（3）由功的原理知，斜面越長越省力．

解答 解：
（1）克服物體重力所做的功為有用功，則有用功：
W_有=Gh=10N×3m=30J；
（2）拉力做的總功：
W_總=Fs=7.5N×5m=37.5J；
斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{30J}{37.5J}$×100%=80%．
（3）由功的原理可知，在高度相同時，斜面越長越省力．
故答案為：30；80%；省力．

點評 此題考查了功的計算與斜面的機械效率，同時也明確了斜面也是一種省力的機械，任何機械省力但不省功．