Question

17．小芳想把重800N的木箱A搬到高h=0.6m，長L=2m的斜面上，如圖所示．她 沿斜面向上用F=300N的拉力使木箱A以v=0.3m/s的速度勻速從斜面底端拉到斜面頂端．則拉力F的功率是90W；該斜面的機械效率是80%；木箱A在斜面上勻速運動時受到的摩擦力為60N．

Answer 1

分析 （1）根據P=Fv可求功率；
（2）根據功的計算公式W=Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據W=Gh求出有用功；然后根據機械效率的計算公式可求出斜面的效率；
（3）運用總功與有用功之差，得出額外功的大小，再根據W_額=fs，變形后可求摩擦力f．

解答 解：（1）拉力的功率為：
P=Fv=300N×0.3m/s=90W；
（2）此過程所做總功為：
W_總=Fs=300N×2m=600J；
有用功為：
W_有=Gh=800N×0.6m=480J；
故機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%；
（3）此過程中所做額外功為：
W_額=W_總-W_有=600J-480J=120J；
額外功為克服摩擦力做的功，由W_額=fs可得摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{120J}{2m}$=60N；
故答案為：90；80%；60．

點評 熟練運用計算功、功率、機械效率的公式，明確額外功與摩擦力間的關系；是解答此題的關鍵．