题文

工人常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图，汽车车厢高度h=1.5m，斜面长度s=3m，现用力F沿斜面把重箩筐G=1800N的重物匀速拉到车上．若不计摩擦，拉力F为______N；若实际拉力F′=1200N，则该斜面的机械效率是______%．

题型：填空题  难度：中档

答案

∵利用斜面不计摩擦， ∴W有用=W总， 即：Gh=Fs， ∴F= Gh s = 1800N×1.5m 3m =900N； 若F′=1200N， 斜面的效率： η= W有用 W总 = Gh F′s = 1800N×1.5m 1200N×3m =75%． 故答案为：900，75．

据专家权威分析，试题“工人常利用斜面把重物搬运到汽车上．如图，汽车车厢高度h=1.5m，..”主要考查你对  功的原理，功的计算，斜面的机械效率  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的原理功的计算斜面的机械效率

考点名称：功的原理

• 使用任何机械都不省功。

• 功的原理：
  1．忽略机械自重和摩擦时，使用简单机械所做的功等于不使用机械而直接用手做的功。或者说使用机械不省功。如果直接用手把重为G的物体提升一个高度h，手使用的力就是G，手移动的距离就是h。手做的功是W₁=G·h。如图所示，使用动滑轮，手用的力变了G/2(不考虑动滑轮的重及摩擦)，手移动的距离变了2h。
  
  使用动滑轮时手做的功Gh。可见，W₂=W₁，即有：使用机械时对物体做的功等于不使用机械时而直接对物体做的功。结论：在不考虑机械的重力和相关的摩擦力时，使用机械不省功——功的原理。
  
  2．功的原理对于任何机械都适用，它是成立在一种“理想化的状态”前提下的。例如，杠杆、滑轮都是不考虑机械自身的重力及工作时的摩擦力，而这些又都是客观存在的，所以在应用功的原理进行计算时，是一种“理想化”状态下的计算。
  
  3．使用简单机械可以省力，或者可以省距离，但省力必然费距离，省距离必然费力，即力跟物体在力的方向上通过的距离的乘积是一个不变量。例如，动滑轮做功，由于有两根绳子承重，所以可以省一半的力，但绳端却要移动两倍的距离，因此，将功定义为力和物体在力的方向上移动的距离的乘积。有时使用机械，即不省力，也不费力，但可以使做功方便，如改变力的方向。

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：斜面的机械效率

• 斜面的机械效率：
  

  有用功	W有用=Gh
  总功	W总=Fl W总=Gh+fl （f为摩擦力)
  额外功	W额外=W总-W有用 W额外=fl
  机械效率

• 测量斜面的机械效率：
  【实验目的】：测量斜面的机械效率
  
  【器材】斜面，铁架台，小车，弹簧秤，米尺
  
  【操作】
  
  （1）照图那样安装好斜面，将小车放在斜面上。用弹簧秤缓慢地把小车拉上斜面，记下弹簧秤的示数F，测出小车沿斜面通过的距离L，用弹簧秤称得小车重G，并测出小车上升的高度h，算出斜面的效率η₁＝Gh／FL。
  （2）把小车翻过来（轮子朝上）放在斜面上，重复上述实验，根据实验数据算出此时斜面效率η₂。
  （3）增大斜面的倾角，小车仍翻着放在斜面上重复实验，算出斜面效率η₃。
  比较η₁、η₂、η₃的大小，可知η₁＞η₂，η₂＜η₃。分析实验结果可得：斜面的效率主要受斜面和小车间的摩擦的影响，在（1）中由于轮子和斜面间的滚动摩擦小，必需做的额外功少，效率就高。在（3）中，当倾角增大，车对斜面的压力减小，从而摩擦也减小，因此效率比（2）时高。比较操作（2）、（3）中的F及η的大小，可知斜面越省力其效率不一定越高。