题目内容
如图所示,把质量为50kg的物体沿长10m,高4m的斜面,机械效率为80%,将物体底端匀速拉到顶端的过程中(g=10N/kg).
(1)将物体从斜面底端拉动顶端的时,所做的有用功是多少?
(2)拉力所做的功是多少?
(3)沿斜面向上的拉力F是多少?
(4)斜面对物体的摩擦力是多大?
(1)将物体从斜面底端拉动顶端的时,所做的有用功是多少?
(2)拉力所做的功是多少?
(3)沿斜面向上的拉力F是多少?
(4)斜面对物体的摩擦力是多大?
分析:(1)将物体从斜面底端拉到顶端所做的功是有用功,可以用W有用=Gh来计算;
(2)拉力所做的功是总功,根据机械效率的公式η=
就可以计算出总功;
(3)算出总功后,根据W总=FS就可以求出拉力的大小;
(4)克服摩擦力做的功是额外功,根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额外,再根据W额外=fS计算出摩擦力.
(2)拉力所做的功是总功,根据机械效率的公式η=
W有用 |
W总 |
(3)算出总功后,根据W总=FS就可以求出拉力的大小;
(4)克服摩擦力做的功是额外功,根据W总=W有用+W额外计算出额外功W额外,再根据W额外=fS计算出摩擦力.
解答:解:(1)物体从斜面底端拉动顶端的时,所做的有用功:
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J
答:将物体从斜面底端拉动顶端的时,所做的有用功是2000J.
(2)∵机械效率η=
∴W总=
=
=2500J
答:拉力所做的功是2500J.
(3)∵W总=FS
∴F=
=
=250N
答:沿斜面向上的拉力F是250N.
(4)∵W总=W有用+W额外
∴W额外=W总-W有用=2500J-2000J=500J
∴摩擦力:f=
=
=50N
答:斜面对物体的摩擦力是50N.
W有用=Gh=mgh=50kg×10N/kg×4m=2000J
答:将物体从斜面底端拉动顶端的时,所做的有用功是2000J.
(2)∵机械效率η=
W有用 |
W总 |
∴W总=
W有用 |
η |
2000J |
80% |
答:拉力所做的功是2500J.
(3)∵W总=FS
∴F=
W总 |
S |
2500J |
10m |
答:沿斜面向上的拉力F是250N.
(4)∵W总=W有用+W额外
∴W额外=W总-W有用=2500J-2000J=500J
∴摩擦力:f=
W额外 |
S |
500J |
10m |
答:斜面对物体的摩擦力是50N.
点评:本题考查了有用功、总功、额外功的计算,比较典型,计算时注意选择合适的公式,只要细心,一般不会出错.
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