Question

10．斜面的長(zhǎng)為20m，高度為5m，小明沿斜面方向用180N的力向上把重為600N的物體從斜面底端拉上斜面用時(shí)10秒，則：
（1）有用功是多少？
（2）總功是多少焦耳？
（3）額外功是多少焦耳？
（4）拉力的功率多大？
（5）這個(gè)斜面的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析 （1）已知物體的重力和提升的高度，根據(jù)公式W=Gh可求所做的有用功；
（2）已知拉力的大小和斜面的長(zhǎng)度，根據(jù)公式W=FS可求拉力所做的總功；
（3）總功與有用功的差就是額外功；
（4）由P=$\frac{W}{t}$可求拉力的功率；
（5）有用功與總功的比值就是斜面的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）有用功等于直接把物體勻速舉高1m所做的功：
W_有用=Gh=600N×5m=3000J；
（2）拉力所做的總功：
 W_總=Fs=180N×20m=3600J；
（3）由W_總=W_有用+W_額外可得額外功：
W_額外=W_總-W_有用=3600J-3000J=600J；
（4）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3600J}{10s}$=360W；
（5）此斜面的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{3000J}{3600J}$×100%≈83%．
答：（1）有用功為3000J，
（2）總功是3600J，
（3）額外功是600J，
（4）拉力的功率為360W；
（5）斜面的機(jī)械效率是83%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查在斜面上的有用功、總功、功率和機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式的靈活運(yùn)用．