Question

5．如圖所示，工人將一箱貨物裝到卡車上，需要用木板搭建一個(gè)斜面．卡車車廂底部離地的高度為1.2m，所用木板長(zhǎng)5m．工人沿著斜面用600N的推力將貨物推上車，用時(shí)1min，若該斜面的機(jī)械效率為40%．求：
（1）工人推力所做的功是多少焦？
（2）工人推力做功的功率是多少瓦？
（3）當(dāng)貨物沿著斜面做勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到斜面的摩擦力是多少牛？

Answer 1

分析 （1）知道工人沿著斜面用的推力和斜面的長(zhǎng)度，根據(jù)W=Fs求出工人推力所做的功；
（2）知道工人推力所做的功和所用的和時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出工人推力做功的功率；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%的變形公式W_有=ηW_總求出工人推力所做的有用功，進(jìn)而得出額外功，
根據(jù)W_額外=fL的變形公式f=$\frac{{W}_{額外}}{L}$求出貨物受到斜面的摩擦力．

解答 解：（1）由題意可知，貨物移動(dòng)的距離s=L=5m，
則工人推力所做的功：
W_總=Fs=600N×5m=3000J．
（2）做功所用的時(shí)間t=1min=60s，
則工人推力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{3000J}{60s}$=50W．
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%得，工人推力所做的有用功：
W_有=ηW_總=40%×3000J=1200J，
工人所做的額外功：
W_額外=W_總-W_有=3000J-1200J=1800J，
由W_額外=fL得，貨物受到斜面的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額外}}{L}$=$\frac{1800J}{5m}$=360N．
答：（1）工人推力所做的功是3000J；
（2）工人推力做功的功率是50W；
（3）當(dāng)貨物沿著斜面做勻速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到斜面的摩擦力是360N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用斜面時(shí)有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算方法，區(qū)分有用功和總功、知道有用功、總功、機(jī)械效率的具體關(guān)系是本題的關(guān)鍵．