Question

2．如圖，斜面長(zhǎng)S=10m，高h(yuǎn)=4m，用沿斜面方向的推力F，將一個(gè)重為100N的物體由底端A勻速推到頂端B，斜面的機(jī)械效率為80%．
求：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功．
（2）推力F的大�。�
（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服的阻力．

Answer 1

分析 （1）已知物體的重力和斜面的高度，根據(jù)公式W=Gh可求推力所做的有用功，即運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功；
（2）利用效率公式求出斜面的總功，根據(jù)W=Fs求出F；
（3）總功與有用功的差就是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體克服摩擦力所做的功，根據(jù)W_額=fs求出物體與斜面之間的摩擦力．

解答 解：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功：
W_有=Gh=100N×4m=400J；
（2）因?yàn)樾泵娴臋C(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{{W}_{有用}}{Fs}$，
所以，推力F的大�。篎=$\frac{{W}_{有用}}{ηs}$=$\frac{400J}{80%×10m}$=50N；
（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程做的總功：
W_總=Fs=50N×10m=500J，
克服摩擦力做功：
W_額=W_總-W_有用=500J-400J=100J，
因?yàn)閃_額=fs，
所以f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{100J}{10m}$=10N．
答：（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服物體的重力做的功為400J；
（2）推力F的大小是50N；
（3）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體與斜面之間的摩擦力為10N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用斜面時(shí)有用功（克服物體重力做功）、額外功（克服摩擦力做功）、總功（推力做功）的計(jì)算，知道克服摩擦力做的功是額外功是本題的關(guān)鍵．