Question

4．在斜面上拉一重G=5N的物體到高處，如圖所示．沿斜面向上的拉力為F=2N，斜面長L=1.2m，高h=0.3m．求解：
（1）力F把重物沿斜面拉升到h高，拉力做功多少J；
（2）拉升重物過程，所做的有用功是多少J；
（3）這個斜面的機械效率η是多大．

Answer 1

分析 （1）拉力所做的功是總功，利用W=Fs計算拉力所做的功；
（2）克服物體重力所做的功是有用功，利用W=Gh計算拉力所做的有用功；
（3）機械效率等于有用功與總功的比值．

解答 解：
（1）拉力F=2N，斜面長L=1.2m，
拉力做的功：W_總=FL=2N×1.2m=2.4J；
（2）物重G=5N，斜面高h=0.3m，
克服物體重力所做的功是有用功：W_有=Gh=5N×0.3m=1.5J；
（3）斜面的機械效率是：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1.5J}{2.4J}$×100%=62.5%．
答：（1）力F把重物沿斜面拉升到h高，拉力做功2.4J；
（2）拉升重物過程，所做的有用功是1.5J；
（3）這個斜面的機械效率是62.5%．

點評 考查了功的計算與斜面的機械效率，同時也明確了斜面也是一種省力的機械，任何機械省力但不省功．