Question

17．小芳想把重800N的木箱A搬到高h=0.6m，长L=2m的斜面上，如图所示．她 沿斜面向上用F=300N的拉力使木箱A以v=0.3m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．则拉力F的功率是90W；该斜面的机械效率是80%；木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力为60N．

Answer 1

分析 （1）根据P=Fv可求功率；
（2）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率；
（3）运用总功与有用功之差，得出额外功的大小，再根据W_额=fs，变形后可求摩擦力f．

解答 解：（1）拉力的功率为：
P=Fv=300N×0.3m/s=90W；
（2）此过程所做总功为：
W_总=Fs=300N×2m=600J；
有用功为：
W_有=Gh=800N×0.6m=480J；
故机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%；
（3）此过程中所做额外功为：
W_额=W_总-W_有=600J-480J=120J；
额外功为克服摩擦力做的功，由W_额=fs可得摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{120J}{2m}$=60N；
故答案为：90；80%；60．

点评 熟练运用计算功、功率、机械效率的公式，明确额外功与摩擦力间的关系；是解答此题的关键．