题目内容

如右图所示,斜面长S=10m,高h=4m。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。

 

【答案】

(1)P=50W(2)W=100J(3)η=80%

【解析】

试题分析:(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;

总功W=FS=50N×10m=500J;

推力的功率P=W/t=500J/10s=50W

(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(额外功);有用功W=Gh=100N×4m=400J;

W=W-W=500J-400J=100J 即克服摩擦力做功100J;

(3)有用功与总功的比值就是斜面的机械效率.机械效率η=W有用/W=400J/500J×100%=80%.

考点:功率的计算;功的计算;斜面的机械效率.

 

练习册系列答案
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在福清江阴港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜程度有关.
小华同学为了证实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如下表:
实验
次数
斜面倾角θ 物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N 斜面长
S/m
有用功
W/J
总 功
W/J
斜面的机械效率
1 30° 5.0 0.6 4.2 1.2 3.0 5.0
2 30° 3.0 0.6 2.5 1.2 1.8 60%
3 45° 3.0 0.8 2.8 1.2 2.4 3.4 71%
(1)在实验操作过程中,应沿斜面向上
匀速
匀速
拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向
移动(填“左”或“右”).
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为
60
60
%,第②次实验中总功为
3.0
3.0
J.
(3)通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:
在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关
在其它条件相同时,斜面的倾斜程度越大,斜面的机械效率越高(或大);或在其它条件相同时,斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关

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