Question

5．如图所示，斜面长6m，高1m，工人用500N的力沿斜面把重2400N的箱子匀速推到车上，求：
（1）推力对箱子做的功； 
（2）斜面的机械效率；
（3）箱子受到斜面的摩擦力．

Answer 1

分析 （1）我们的目的是将箱子提到1m高的车上，将箱子提升1m做的功为有用功，知道斜面长和沿斜面推力大小，利用W=Fs求推力对箱子做的功（总功）；
（2）知道将箱子推到车上提升的高度h，利用W=Gh求推力对箱子做的有用功；再利用效率公式求斜面的机械效率；
（3）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）推力对箱子做的总功：
W_总=Fs=500N×6m=3000J．
（2）推力对箱子做的有用功：
W_有用=G×h=2400N×1m=2400J，
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{2400J}{3000J}$×100%=80%．
（3）额外功W_额=W_总-W_有=3000J-2400J=600J；
则摩擦力f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{600J}{6m}$=100N．
答：
（1）推力对箱子做的功为3000J； 
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）箱子受到斜面的摩擦力为100N．

点评 本题考查了有用功、总功、机械效率、摩擦力的计算，本题关键在于确定有用功和总功，将箱子提升1m做的功为有用功，额外功是克服摩擦力做的功．