在一个高为h、长为L的斜面上,用沿斜面向上的力F把重为G的木块匀速向上拉的过程中,如果斜面的机械效率为η,则木块和斜面间的摩擦力表达式错误的是
A.F(1-η)
B.
C.
D.
试题答案
D
试题解析
(1)知道推力和斜面长,利用W=FL求总功;知道重力和斜面高求有用功;总功等于有用功加上额外功,可求利用斜面做的额外功,而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功,根据W=fL求摩擦力大小;
(2)知道推力和斜面长,利用W=FL求总功;知道机械效率,可求有用功,而总功等于有用功加上额外功,可求利用斜面做的额外功,而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功,根据W=fL求摩擦力大小;
(3)知道重力和斜面高求有用功;知道机械效率,可求总功,总功等于有用功加上额外功,可求利用斜面做的额外功,而利用斜面克服摩擦力做的功为额外功,根据W=fL求摩擦力大小;
(4)D选项反推导:fh=FL,该公式不成立.
解答:
(1)人对物体所做的总功:
W总=FL,
人对物体所做的有用功:
W有=Gh;
∵W总=W有+W额,
∴W额=W总-W有=FL-Gh,
∵W额=fL,
∴摩擦力:
f==,故B正确,但不符合题意;
(2)人对物体所做的总功:
W总=FL,
∵η=,
∴W有用=W总×η=FLη,
∵W总=W有+W额,
∴W额=W总-W有=FL-FLη,
∵W额=fL,
∴摩擦力:
f===F(1-η),故A正确,但不符合题意;
(3)人对物体所做的有用功:
W有=Gh;
∵η=,
∴W总==,
∵W总=W有+W额,
∴W额=W总-W有=-Gh,
∵W额=fL,
∴摩擦力:
f===,故C正确,但不符合题意;
(4)D选项说明fh=FL,该公式无意义,故D错.
故选D.
点评:本题考查使用斜面摩擦力的计算方法,注意需要先计算额外功(三种方法),再利用W=fL计算摩擦力是本题的关键.
