Question

4．如圖所示，斜面長S=6m，高h(yuǎn)=2．lm．用沿斜面方向50N的推力F，在10s內(nèi)將一個(gè)重為100N的物體由斜面底端勻速推到頂端．求：
（1）推力F的功率：
（2）運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力所做的功：
（3）斜面的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）已知推力的大小和斜面的長度，根據(jù)公式W=FS可求推力做的總功；再利用公式P=$\frac{W}{t}$可求推力的功率；
（2）已知物體的重力和斜面的高度，根據(jù)公式W=Gh可求推力所做的有用功，總功與有用功的差就是運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力所做的功；
（3）有用功與總功的比值就是斜面的機(jī)械效率．

解答 解：（1）總功W_總=FS=50N×6m=300J；
推力的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{300J}{10s}$=30W
（2）有用功W_有=Gh=100N×2.1m=210J；
W_額=W_總-W_有=300J-210J=90J 即克服摩擦力做功90J；
（3）機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{210J}{300J}$×100%=70%．
答：（1）推力F的功率為30W；
（2）運(yùn)動(dòng)過程中物體克服摩擦力所做的功是90J；
（3）斜面的機(jī)械效率斜面的機(jī)械效率為70%．

點(diǎn)評 本題考查有用功、總功、額外功、功率、機(jī)械效率等的計(jì)算，考查知識點(diǎn)比較多，但都屬于常見題目．