Question

11．如圖所示，斜面長5m，高1m，工人用沿斜面方向400N的力把重1600N集裝箱以0.1m/s的速度勻速推到車上．求：
（1）推力的功率；
（2）斜面的機械效率；
（3）斜面對集裝箱的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv計算推力所做功的功率；
（2）克服木箱重力所做的功是有用功，推力所做的功是總功，利用W=Gh和W=Fs分別求出有用功與總功，然后利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%計算機械效率；
（3）根據(jù)總功和有用功求出克服摩擦力做的額外功，根據(jù)W_額=fs求出摩擦力的大�。�

解答 解：（1）推力對集裝箱做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=400N×0.1m/s=40W；
（2）推力做的有用功：
W_有用=Gh=1600N×1m=1600J；
推力做的總功：
W_總=Fs=400N×5m=2000J
斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1600J}{2000J}$×100%=80%；
（3）克服摩擦做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=2000J-1600J=400J，
由W_額=fs可得，集裝箱受到的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{400J}{5m}$=80N．
答：（1）推力的功率為40W；
（2）斜面的機械效率為80%；
（3）斜面對集裝箱的摩擦力為80N．

點評 考查了有用功、總功、額外功、功率與斜面的機械效率的計算，明確斜面克服摩擦做的功為額外功是解決此題的關(guān)鍵．