题目内容

一斜面高2m,长4m,一人用300N的拉力沿此斜面把重为500N的物体拉到斜面的顶端,求这一过程中做的有用功,总功、额外功和机械效率.
分析:(1)知道物体的重力和提升的高度(斜面高),可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功;
(2)已知斜面的长和拉力F的大小,可以利用公式W=FS求出拉力F做的总功;
(3)有用功加上额外功(克服摩擦做功)等于总功,据此求出额外功;
(4)再利用公式η=
W有用
W
计算出斜面的机械效率.
解答:解:
(1)∵G=500N,h=2m,
∴克服重力做的有用功为:
W有用=Gh=500N×2m=1000J,
(2)∵s=4m,F=300N,
∴对物体做的总功:
W=Fs=300N×4m=1200J.
(3)∵W=1200J,W有用=1000J,
∴克服摩擦所做的额外功为:
W额外=W-W有用=1200J-1000J=200J,
(4)斜面的机械效率为:
η=
W有用
W
×100%
=
1000J
1200J
×100%
≈83.3%.
答:这一过程中做的有用功,总功、额外功和机械效率分别为:1000J、1200J、200、83.3%.
点评:本题考查有用功、总功、额外功和机械效率的计算,关键是公式和公式变形的应用,知道额外功等于克服摩擦阻力做的功,解题的关键在于明确总功应等于有用功与额外功之和.
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