Question

17．如图所示，小伟同学通过斜面用平行于斜面F=200N的推力，将质量为30kg的物体在5s时间内匀速推到1m高的平台上，斜面长s=2m．（g取10N/kg）则推力做的有用功是300J，推力做的总功是400J，推力的功率为80W，斜面的机械效率为75%，斜面对物体的摩擦力50N．

Answer 1

分析 （1）知道物体重力和高度，利用公式W=Gh求出有用功；
（2）根据公式W=Fs求出推力做的总功；
（3）知道做功时间，利用P=$\frac{W}{t}$求推力做功功率；
（4）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$求出机械效率；
（5）根据W_总=W_有用+W_额求出克服摩擦做的额外功，根据W_额=fs求出摩擦力．

解答 解：
（1）物体的重力：G=mg=30kg×10N/kg=300N，
推力做的有用功：
W_有用=Gh=300N×1m=300J；
（2）推力做的总功：
W_总=Fs=200N×2m=400J，
（3）推力做功功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{400J}{5s}$=80W；
（4）斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%；
（5）因为W_总=W_有用+W_额
所以克服摩擦做的额外功：
W_额=W_总-W_有用=400J-300J=100J，
因为W_额=fs，
所以斜面对物体的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{100J}{2m}$=50N．
故答案为：300；400；80；75；50．

点评 本题考查了使用斜面时有用功、额外功、总功、功率和机械效率的计算，明确克服摩擦力做的功为额外功是解决此题的关键．