Question

如图所示，斜面与水平面的夹角为30°，某人用F=300N的作用力沿斜面推动质量为45kg的物体，并以1.5m/s的速度匀速运动4s（取g=10N/kg），则人对物体做功的功率为

450

 W；斜面的机械效率为

75%

．

Answer 1

分析：知道物体的速度和运动时间，可利用公式S=Vt计算出物体移动的距离，知道斜面与水平面的夹角为30°，利用数学知识可以计算出斜面的高度，对于斜面来说，有用功指的是克服物体重力做的功，可利用公式W_有用=Gh=mgh计算；总功指的是人的推力做的功，可利用公式W_总=FS计算；利用公式P=

W

t

计算人对物体做功的功率；最后可利用公式η=

W有用

W总

计算机械效率．

解答：解：
∵V_物=1.5m/s，t=4s，
∴物体移动的距离为：S=Vt=1.5m/s×4s=6m，
而斜面与水平面的夹角为30°，可以把它看做是一个直角三角形，
从而可知，物体上升的高度为：h=

1

2

S=

1

2

×6m=3m，
∵m=45kg，g=10N/kg，
∴克服物体重力做的有用功为：W_有用=Gh=mgh=45kg×10N/kg×3m=1350J，
而F=300N，
∴人推物体做的总功为：W_总=FS=300N×3m=1800J，
人对物体做功的功率为：P_总=

W总

t

=

1800J

4s

=450W，
斜面的机械效率为：η=

W有用

W总

=

1350J

1800J

=75%．
故答案是：450，75%．

点评：该题主要考查了计算斜面的有用功、总功、机械效率，还有功率的计算，关键是对公式和公式变形的理解．