Question

20．如圖所示，已知斜面長5m，高2m，拉力為50N．利用這個裝置將重為100N 的物體在5s內(nèi)勻速從斜面的底端拉到頂端．則拉力做功的功率為50W，該裝置的機(jī)械效率為80%．物體與斜面的摩擦力為10N．

Answer 1

分析 （1）已知物重和斜面高度，利用W=Gh求有用功；知道拉力和斜面長，利用W=Fs求總功；知道時(shí)間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功的功率；
（2）求出了有用功和總功，利用效率公式求該裝置的機(jī)械效率；
（3）求出了有用功和總功，可以求額外功（克服摩擦做的功）；利用W=fs求物體與斜面間的摩擦力．

解答 解：
（1）利用斜面做的有用功：
W_有用=Gh=100N×2m=200J，
總功：W_總=Fs=50N×5m=250J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{250J}{5s}$=50W；
（2）該裝置的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{200J}{250J}$×100%=80%；
（3）因?yàn)閃_總=W_有用+W_額，
所以額外功（克服摩擦做的功）：
W_額=W_總-W_有用=250J-200J=50J，
而W_額=fs，
所以摩擦力f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{50J}{5s}$=10N．
故答案為：50；80%；10．

點(diǎn)評 此題考查了斜面的機(jī)械效率的計(jì)算和摩擦力的計(jì)算，需要注意的是：物體在斜面上勻速直線運(yùn)動過程中，拉力和摩擦力不是一對平衡力．