Question

1．如圖所示，斜面的傾角為θ，高為h，用力F沿斜面將物體勻速從斜面的底端拉到頂端，在此過程中（　�。�

• A． 拉力F的大小等于物體受的摩擦力
• B． 拉力F做的功為有用功
• C． 增加斜面的粗糙程度，可以提高斜面的機械效率
• D． 保持斜面的高度不變，增大斜面的傾角θ，斜面的機械效率增大

Answer 1

分析 已知物重和斜面高度，可以得到有用功；已知拉力和斜面長度，可以得到總功；有用功與總功之比是機械效率；總功與有用功之差是額外功；
物體沿斜面勻速直線上升過程中，拉力克服重力和摩擦力．

解答 解：A、用力F沿斜面將物體勻速從斜面的底端拉到頂端的過程中，需要克服物體的重力和摩擦力，所以拉力大于摩擦力，即F＞f，故A選項錯誤；
B、使用斜面的目的是將重為G的物體升高h，所以物體沿斜面上升過程中，拉力F做的為總功（即W_總=Fs），有用功為克服物體重力做的功（即W_有用=Gh），故B選項錯誤；
C、物體上升過程中，做的總功等于有用功與額外功之和，即W_總=W_有用+W_額；增加斜面的粗糙程度，增加了額外功，有用功不變，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{有用}+{W}_{額}}$，所以機械效率減小，故C選項錯誤；
D、若僅使傾角θ逐漸增大，保持斜面高度相同，有用功W_有用=Gh不變；
增大斜面的傾角θ，物體對斜面的壓力減小，摩擦力減小，且斜面的長度減小，由W_額=fs可知，克服摩擦力做的額外功減��；
因為總功等于有用功與額外功之和，所以總功減小，
有用功不變，總功變小，由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$可知，斜面的機械效率增大；故選項D正確．
故選D．

點評 此題考查的是斜面機械效率的計算及拉力與摩擦力的關系，需要清楚的是：物體雖然沿斜面勻速直線運動，但拉力和摩擦力不是平衡力．