如图所示，用力F将重为100N的物体匀速拉上高为1m、斜边长为2m的斜面，已知斜面的机械效率为80%．（1）求所用的拉力F大小；（2）若物体重为G，与斜面之间的摩擦力为f，斜面长为s高为h，

Question

如图所示，用力F将重为100N的物体匀速拉上高为1m、斜边长为2m的斜面，已知斜面的机械效率为80%．

（1）求所用的拉力F大小；
（2）若物体重为G，与斜面之间的摩擦力为f，斜面长为s高为h，拉力为F．很多同学都认为，物体匀速上升的过程中，拉力F与摩擦力f是一对平衡力，试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明：拉力F>f．

Answer 1

（1）W_有用=Gh=100N×1m=100J，
由η=(W有用)/(W总)得：
W_总=(W有用)/(η)=(100J)/(80%)=125J，
由W_总=Fs得拉力大小：
F=(W总)/(s)=(125J)/(2m)=62.5N；
（2）拉着物体在斜面上匀速运动时，拉力不仅要克服重力做功，而且要克服摩擦力做功．
拉力做的功为总功，W_总=Fs；
克服重力做的功为有用功，W_有用=GH，
克服摩擦力做的功为额外功，W_额=fs；
因为W_总=W_有用+W_额，所以W_总>W_额，
即Fs>fs，
所以F>f．
答：（1）所用的拉力F大小为62.5N；
（2）证明过程同上．