Question

11．工人师傅要将质量100kg的木箱搬到1.5m高的车厢里，他将一块5m长的长板搁在地面与车厢之间构成斜面，然后站在车上用400N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里，如图所示，（g=10N/kg）求：
（1）工人所做的有用功；
（2）工人做功的功率；
（3）斜面的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道木箱的重力和斜面的高度，根据W=Gh求出克服重力做的有用功；
（2）已知拉力F与斜面长，利用W=Fs计算总功，根据公式P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（3）知道有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率．

解答 解：（1）木箱的重力G=mg=100kg×10N/kg=1000N，工人师傅对木箱做的有用功：
W_有用=Gh=1000N×1.5m=1500J；
（2）拉力做的总功 W_总=Fs=400N×5m=2000J．
拉力做功的功率为 P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2000J}{10s}$=200W．
（3）斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1500J}{2000J}$×100%=75%．
故答案为：（1）工人所做的有用功是1500J；
（2）工人做功的功率是200W；
（3）斜面的机械效率是75%．

点评 本题考查了学生对机械效率公式、有用功、总功的理解和运用，因条件已给出，难度不大．