Question

15．用50N沿斜面向上的力將重為100N的物體推上坡頂，已經(jīng)斜面高為2m，斜面長為5m．
（1）若物體在斜面上做勻速直線運動，物體受到的摩擦力是多大？
（2）此時斜面的機械效率是多少？
（3）若斜面是光滑的，需要用多大的推力才能把物體勻速推上坡頂？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二力平衡分析求解摩擦力大�。�
（2）利用W=Fs求出有用功和總功，根據(jù)機械效率公式求出機械效率；
（3）若斜面是光滑的，則不做額外功，根據(jù)功的原理求出推力大�。�

解答 解：（1）物體在斜面上做勻速直線運動，物體受到的摩擦力與推力為一對平衡力，故物體受到的摩擦力為50N；
（2）有用功為：W_有用=Gh=100N×2m=200J；
總功為：W_總=Fs=50N×5m=250J；
此時斜面的機械效率為：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{200J}{250J}$×100%=80%；
（3）若斜面是光滑的，則有：Fs=Gh，故F=$\frac{Gh}{s}$=$\frac{100N×2m}{5m}$=40N．
答：（1）若物體在斜面上做勻速直線運動，物體受到的摩擦力是50N；
（2）此時斜面的機械效率是80%；
（3）若斜面是光滑的，需要用40N的推力才能把物體勻速推上坡頂．

點評 此題主要考查學生對于二力平衡、功、機械效率公式的理解和掌握，屬于中考熱點，最后一問屬于理想化，依據(jù)為功的原理．