Question

如圖所示，斜面與水平面的夾角為30°，某人用F=300N的作用力沿斜面推動(dòng)質(zhì)量為45kg的物體，并以1.5m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng)4s（取g=10N/kg），則人對(duì)物體做功的功率為________ W；斜面的機(jī)械效率為________．

Answer 1

450    75%
分析：知道物體的速度和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可利用公式S=Vt計(jì)算出物體移動(dòng)的距離，知道斜面與水平面的夾角為30°，利用數(shù)學(xué)知識(shí)可以計(jì)算出斜面的高度，對(duì)于斜面來(lái)說(shuō)，有用功指的是克服物體重力做的功，可利用公式W_有用=Gh=mgh計(jì)算；總功指的是人的推力做的功，可利用公式W_總=FS計(jì)算；利用公式P=計(jì)算人對(duì)物體做功的功率；最后可利用公式η=計(jì)算機(jī)械效率．
解答：
∵V_物=1.5m/s，t=4s，
∴物體移動(dòng)的距離為：S=Vt=1.5m/s×4s=6m，
而斜面與水平面的夾角為30°，可以把它看做是一個(gè)直角三角形，
從而可知，物體上升的高度為：h=S=×6m=3m，
∵m=45kg，g=10N/kg，
∴克服物體重力做的有用功為：W_有用=Gh=mgh=45kg×10N/kg×3m=1350J，
而F=300N，
∴人推物體做的總功為：W_總=FS=300N×3m=1800J，
人對(duì)物體做功的功率為：P_總===450W，
斜面的機(jī)械效率為：η===75%．
故答案是：450，75%．
點(diǎn)評(píng)：該題主要考查了計(jì)算斜面的有用功、總功、機(jī)械效率，還有功率的計(jì)算，關(guān)鍵是對(duì)公式和公式變形的理解．