Question

6．工人用平行于斜面向上的500N的推力將重800N的物體勻速推上高1.5m的車廂，所用的斜面長是3m．求：
（1）推力做的功；
（2）斜面的機械效率；
（3）斜面對物體的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）知道推力大小和在推力方向上移動的距離，根據(jù)公式W=Fs求出推力做的總功；
（2）知道物體的重力和高度，根據(jù)公式W=Gh求出推力做的有用功，根據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出斜面的機械效率；
（3）根據(jù)公式W_額=W_總-W_有用求出額外功，在推上物體的過程中克服摩擦力做的功是額外功，根據(jù)公式W_額=fs求出摩擦力的大小．

解答 解：由題可知，推力F=500N，物體的重力G=800N，斜面長度s=3m，斜面高度h=1.5m，
（1）推力做的功：
W_總=Fs=500N×3m=1500J；
（2）克服物體重力做的有用功：
W_有用=Gh=800N×1.5m=1200J，
斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
（3）所做的額外功：W_額=W_總-W_有用=1500J-1200J=300J，
因為W_額=fs，
所以斜面對物體的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{300J}{3m}$=100N．
答：（1）推力做的功為1500J；
（2）斜面的機械效率為80%；
（3）斜面對物體的摩擦力為100N．

點評 本題主要考查學生對有用功、總功、額外功和機械效率計算公式的理解和掌握，以及對增大和減小機械效率的方法的了解和掌握，是一道基礎題．