如图所示.斜面长1m,高0.2m;将10N重的物体A从斜面底端匀速拉到斜面顶端,需要用平行于斜面的力2.5N,那么:
(1)斜面的机械效率是多少?
(2)重物上升过程中克服摩擦做了多少额外功?
(3)为了提高该斜面的机械效率,同学们提出了一些建议:
A、以较快的速度将重物匀速拉到斜面顶端
B、以较慢的速度将重物匀速拉到斜面顶端
C、改用光滑的、板长和高度均不变的斜面,其中建议______(填番号)可以达到目的;理由是:______.
答案:
分析:由重力和高度可求有用功,由拉力和板长可求总功,由总功减去有用功即为额外功.
解答:解:(1)物体的有用功:W有用=Gh=10N×0.2m=2J;
总功:W总=FS=2.5N×1m=2.5J;
机械效率:η===80%.
(2)克服摩擦力所做的额外功:W额外=W总-W有用=2.5J-2J=0.5J.
(3)因为摩擦力做功只和距离的长短、力的大小有关,与速度大小无关,则AB都不能减小摩擦力的功,只有C,可以减小摩擦力,减小额外功,故选 C,理由为:重物上升过程中克服摩擦做的额外功减少.
答:斜面的机械效率为80%,额外功为0.5J,选C,因为重物上升过程中克服摩擦力做的额外功减少.