Question

4．有一斜面如圖，斜面長4m，斜面高為2m，小王同學(xué)用繩子沿斜面將質(zhì)量為40kg的木箱由斜面底端勻速拉到頂端，拉力大小為300N，繩重不計．（g=10N/kg）求：
（1）小王對木箱做的有用功；
（2）斜面的機械效率；
（3）斜面對物體施加的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）先根據(jù)G=mg求出物體的重力，再根據(jù)公式W_有=Gh可求有用功；
（2）利用W_總=Fs求出總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出該斜面的機械效率；
（3）根據(jù)W_總=W_有+W_額求出額外功，利用W_額=fs求摩擦力．

解答 解：（1）物體受到的重力：G=mg=40kg×10N/kg=400N，
有用功：W_有用=Gh=400N×2m=800J；
（2）總功：W_總=Fs=300N×4m=1200J；
斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1200J}$×100%≈66.7%；
（3）額外功：W_額=W_總-W_有用=1200J-800J=400J；
根據(jù)W_額=fs可得，斜面對物體的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{400J}{4m}$=100N．
答：（1）小王對木箱做的有用功為800J；
（2）斜面的機械效率為66.7%；
（3）斜面對物體施加的摩擦力為100N．

點評 本題考查了有用功、總功、機械效率、額外功的計算，關(guān)鍵是公式的靈活應(yīng)用．