Question

16．如圖所示，斜面長5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力F把重1600N的木箱勻速推到車上，推力對木箱做的功是2000J，斜面的機械效率是80%；木箱所受摩擦力為f，推力F＞f （填＜/=/＞），請從功的角度分析說明理由：推力做的總功大于克服摩擦力做的額外功．

Answer 1

分析 （1）功等于力與在力的方向上移動距離的乘積，利用W=Fs計算推力所做的功；
（2）克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是總功，機械效率等于有用功與總功的比值；
（3）使用任何機械都不省功．

解答 解：
（1）推力對木箱做的功：
W_總=Fs=400N×5m=2000J；
（2）有用功：
W_有=Gh=1600N×1m=1600J；
斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1600J}{2000J}$×100%=80%．
（3）沿斜面將物體推上一定高度時，所用推力既要克服物體重力，也要克服物體與斜面間的摩擦力，其中克服物重做的功是有用功，克服摩擦力做的功是額外功，所以推力做的總功大于克服摩擦力做的額外功，即Fs＞fs，故F＞f．
故答案為：2000；80%；＞；推力做的總功大于克服摩擦力做的額外功．

點評 此題考查了功與斜面的機械效率的計算，同時也明確了斜面也是一種省力的機械，知道機械可能省力但不可能省功．