题文

如图所示，斜面长s=10m，高h=4m．用平行斜面方向的拉力F=50N，将一个重为G=100N的物体由斜面底端A处匀速拉到顶端B处．运动过程中摩擦力对物体做了100J的功。试求： （1）运动过程中物体的重力做的功； （2）运动过程中外力对物体做的功； （3）斜面的机械效率

题型：计算题  难度：中档

答案

解： （1）WG=G×h=100N×4m=400J； （2）WF=F×S=50N×10m=500J； （3）η==×100%=80%。

据专家权威分析，试题“如图所示，斜面长s=10m，高h=4m．用平行斜面方向的拉力F=50N，将一..”主要考查你对  功的计算，斜面的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算斜面的机械效率

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：斜面的机械效率

• 斜面的机械效率：
  

  有用功	W有用=Gh
  总功	W总=Fl W总=Gh+fl （f为摩擦力)
  额外功	W额外=W总-W有用 W额外=fl
  机械效率

• 测量斜面的机械效率：
  【实验目的】：测量斜面的机械效率
  
  【器材】斜面，铁架台，小车，弹簧秤，米尺
  
  【操作】
  
  （1）照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面，记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η₁＝Gh／FL。
  （2）把小车翻过来（轮子朝上）放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η₂。
  （3）增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η₃。
  比较η₁、η₂、η₃的大小，可知η₁＞η₂，η₂＜η₃。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在（1）中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在（3）中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比（2）时高。比较操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。

• 提高斜面机械效率的方法:
       在其他条件一定时，斜面的倾斜程度越大，机械效率越高，斜面表面粗糙程度越大，机械效率越低；机械效率与物体重量无关，物体斜面之间接触面大小无关。
  
  例：如图所示，斜面高为1m，长为3m，工人用 400N沿斜面方向的力将重为840N的箱子拉到汽车上，在这过程中拉力做了______J的功，机械效率为______。要提高该斜面的机械效铝，应该_______。（写出一条措施）
  
  解析：，
  提高机械效率的方法是减小总功，以增大有用功在总功中所占的比例。
  答案：1200  70%  减小斜面的粗糙度