Question

如圖實(shí)驗(yàn)裝置，斜面長2m，高0.5m，秒表每格1s．重為1N的小車在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，從底端勻速到達(dá)頂端，秒表變化如圖（指針轉(zhuǎn)動(dòng)未超過一周）．求：
（1）拉力所做的功；
（2）拉力的功率；
（3）斜面的機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）小車在拉力的作用下從底端勻速到達(dá)頂端，從而可知小車在拉力的方向上移動(dòng)的距離，已知拉力的大小，可利用公式W=FS計(jì)算拉力所做的功；
（2）從圖可知，秒表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)了5個(gè)格，秒表每格1s，從而可知做功所需要的時(shí)間，再利用公式P=計(jì)算拉力的功率；
（3）從圖可知，拉力所做的功為總功，克服重力所做的功為有用功，已知小車的重力和小車上升的高度，可利用公式W=Gh計(jì)算有用功，最后利用公式η=計(jì)算機(jī)械效率．
解答：解：
（1）∵F=0.3N，S=2m，
∴W=FS=0.3N×2m=0.6J．
答：拉力所做的功為：0.6J．
（2）∵秒表的指針轉(zhuǎn)動(dòng)了5個(gè)格，做功所需要的時(shí)間為：5×1s=5s，
∴P===0.12W．
答：拉力的功率為0.12W．
（3）拉力所做的功為總功，W_總=W=0.6J，
∵G=1N，h=0.5m，
∴W_有用=Gh=1N×0.5m=0.5J，
從而可知，η==≈83.3%．
答：斜面的機(jī)械效率為83.3%．
點(diǎn)評(píng)：本題為機(jī)械效率的題目，要準(zhǔn)確的找到有用功和總功，并可以利用公式進(jìn)行計(jì)算，然后再由時(shí)間求出功率，需要注意的是，在計(jì)算功率時(shí)，要注意所求的為有用功率還是總功率，防止把W代錯(cuò)．