Question

4．如图所示，斜面长S=6m，高h=2．lm．用沿斜面方向50N的推力F，在10s内将一个重为100N的物体由斜面底端匀速推到顶端．求：
（1）推力F的功率：
（2）运动过程中物体克服摩擦力所做的功：
（3）斜面的机械效率．

Answer 1

分析 （1）已知推力的大小和斜面的长度，根据公式W=FS可求推力做的总功；再利用公式P=$\frac{W}{t}$可求推力的功率；
（2）已知物体的重力和斜面的高度，根据公式W=Gh可求推力所做的有用功，总功与有用功的差就是运动过程中物体克服摩擦力所做的功；
（3）有用功与总功的比值就是斜面的机械效率．

解答 解：（1）总功W_总=FS=50N×6m=300J；
推力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{300J}{10s}$=30W
（2）有用功W_有=Gh=100N×2.1m=210J；
W_额=W_总-W_有=300J-210J=90J 即克服摩擦力做功90J；
（3）机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{210J}{300J}$×100%=70%．
答：（1）推力F的功率为30W；
（2）运动过程中物体克服摩擦力所做的功是90J；
（3）斜面的机械效率斜面的机械效率为70%．

点评 本题考查有用功、总功、额外功、功率、机械效率等的计算，考查知识点比较多，但都属于常见题目．