一道坑爹的物理題.斜面長1m,高0.4m,用大小爲5N的拉力將10N重的物體從底端勻速拉到頂端.若把斜面與地面的夾角增大

題目:

一道坑爹的物理題.
斜面長1m,高0.4m,用大小爲5N的拉力將10N重的物體從底端勻速拉到頂端.若把斜面與地面的夾角增大,機械效率——————(增大、不變、變小)

一直沒想明白,網上說「其他條件不變,斜面的傾斜程度越大,機械效率越高」,可怎麼可能不變呢?用數學的方法來想:如果增大了夾角,高度保持不變,那麼斜面就會變短,如果斜面長度不變,其高度又會發生改變.那究竟是怎麼回事呢?


解答:

斜面與地面角度越大, 物體在斜面上的壓力越小, 進而摩擦力越小, 進而拉木塊所做的有用功就增大,並且額外功同時減小, n= w有 除以 w額, 所以n 就自認增大. 跟你畫的兩幅圖沒有關係,不論那幅圖都可以, 功率跟斜面長度沒關係. 哪怕我只運動1毫米,都可以計算出來.
還有一種情況, 角度過大,將有可能拉不動木塊,這樣機械效率爲0, 不過人家題目說了,從底端勻速拉到頂端, 也就是在能拉動的情況下,增大角度.
再問: 但我還是不太懂。斜面陡了不是拉力會變大嗎?
再答: 前面回答有問題,畢業多年了,沒仔細考慮,是這樣的:
n=GH / FS G=5N(不變) F=10N(不變)

所以 n= H/S 乘以 一個不變(這裡其實是 G/H=0.5,不重要)
所以n=sin α 乘以一個不變
所以 α曾達 n增大。 很簡單哈~~

跟斜面光不光滑沒關係(若斜面粗糙,上面分析也對,)

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