- 高考物理第75讲
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高考物理主要考察物理学科的基础知识、基本技能、基本方法,以及运用物理知识解决实际问题的能力。建议在学习过程中注重基础知识的学习和积累。
相关例题:
例题:
【题目描述】
一个质量为m的物体,在平行于斜面向上的恒力F的作用下,从斜面底端A点静止开始运动,到达斜面顶端B点时,物体恰好沿斜面匀速运动。已知斜面的倾角为θ,斜面与物体间的动摩擦因数为μ,求:
(1)物体沿斜面向上运动时受到的摩擦力大小;
(2)斜面的机械效率;
(3)若要使斜面的机械效率提高到95%,则应采取什么措施?
【解题思路】
(1)物体沿斜面向上运动时受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力。根据平衡条件可求得拉力大小,再根据滑动摩擦力公式可求得摩擦力大小。
(2)根据有用功和总功可求得机械效率。
(3)若要使斜面的机械效率提高到95%,则应增大有用功在总功中所占的比例,即增大拉力F的大小或减小物体的质量。
【参考答案】
(1)物体沿斜面向上运动时受到重力、支持力、拉力和摩擦力。根据平衡条件可得:$F = mgsintheta + mu mgcostheta$
物体匀速运动时,滑动摩擦力大小为:$f = mu mgcostheta$
(2)物体沿斜面上升时,重力做功为:$W_{G} = mgh$
拉力做功为:$W_{F} = Fs = (mgsintheta + mu mgcostheta)L$
其中$L$为斜面的长度。
所以斜面的机械效率为:$eta = frac{W_{G}}{W_{G} + W_{F}} times 100% = frac{mgh}{mgh + (mgsintheta + mu mgcostheta)L} times 100%$
①增大斜面的倾角θ;
②增大拉力F的大小;
③减小物体的质量m。
【例题解析】
本题主要考查了滑动摩擦力、机械效率的计算,难度适中。解题的关键是能够根据平衡条件求出拉力大小,再根据机械效率的公式求出斜面的机械效率。同时要注意题目中的隐含条件,如物体沿斜面匀速运动时,重力做功与拉力做功相等。
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