Question

小明利用10m長的斜面幫老師把一箱30kg的實驗器材運到距地面3m的平臺上，他推箱子所用的力為120N，求這個斜面的機械效率．并圖中畫出小明推箱子時，箱子所受到的力．（g=10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：①已知物體的質(zhì)量，根據(jù)公式G=mg可求物體的重力；
②已知物體的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求工人對木箱做的有用功；
③已知拉力的大小和斜面的長度，根據(jù)公式W=FS可求工人對木箱做的總功；
④有用功與總功的比值就是這個斜面的機械效率．
⑤對箱子的受力情況進行分析，明確其受到的各個力，再利用畫圖法畫出這幾個力．
解答：解：木箱所受到的重力G=mg=30kg×10N/kg=300N；
工人對木箱做的有用功W_有用=Gh=300N×3m=900J；
工人對木箱做的總功W_總=Fs=120N×10m=1200J；
這個斜面的機械效率η===75%．
對箱子進行受力分析可知，箱子受到重力G、支持力N、推力F和摩擦力f的作用，其中重力G=300N，推力F=120N，另外兩個力的大小不確定，如圖所示．

故答案為：這個斜面的機械效率為75%．箱子受力如圖所示．
點評：本題考查斜面機械效率的計算，依次求出重力、有用功、總功是關(guān)鍵．
在最后的力的示意圖的作圖中，正確進行受力分析是解答的重點，這里要注意的是，只有重力的大小和推力的大小是準(zhǔn)確的，而支持力和摩擦力的大小是不確定的，這一點在理解起來有一定難度．