Question

18．如图所示，斜面上3m，高1m，工人用400N沿斜面方向的力将重为900N的箱子匀速推到车上，用时10s，在此过程中箱子受到的摩擦力为100N，他所做的有用功是900J，推力的功率是120W，斜面的机械效率是75%．

Answer 1

分析 （1）知道物体重力和斜面的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）知道斜面的长度和推力，根据W=Fs求出总功；根据P=$\frac{W}{t}$求出推力的功率；
（3）知道有用功和总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率；
（4）摩擦力的功即为额外功，则由功的公式可求得摩擦力．

解答 解：
（1）人对物体所做的有用功：W_有=Gh=900N×1m=900J；
（2）人对物体所做的总功：W_总=FL=400N×3m=1200J；
推力的功率为：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1200J}{10s}$=120W；
（3）斜面的机械效率为：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{900J}{1200J}$×100%=75%；
（4）额外功：W_额=W_总-W_有=1200J-900J=300J；
因为W_额=fL，
所以摩擦力：f=$\frac{{W}_{额}}{L}$=$\frac{300J}{3m}$=100N．
故答案为：100；900；120；75%．

点评 此题考查斜面模型中人对物体所做的有用功为W_有=Gh，总功W_总=FL，关键是额外功是克服摩擦力做的功．