Question

20．如图所示，工人用沿斜面大小为750N的拉力把一箱重为1800N货物从底端匀速拉进车厢，此斜面的长为4m，高为1.5m，则该斜面的机械效率是90%，货物与斜面间的摩擦力是75N，在这个过程中，货物的机械能增大（选填“增大”、“不变”或“减小”）

Answer 1

分析 （1）根据W_有用=Gh求出有用功；根据W_总=Fs求出总功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率；
（2）求出克服摩擦做的额外功，根据W_额=fs求出摩擦力的大小；
（3）由动能和势能的影响因素判断动能和势能变化，从而判断机械能的变化情况．

解答 解：
（1）工人做的有用功W_有用=Gh=1800N×1.5m=2700J；
工人做的总功W_总=Fs=750N×4m=3000J，
斜面的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2700J}{3000J}$×100%=90%；
（2）因为W_总=W_有用+W_额
所以克服摩擦做的额外功W_额=W_总-W_有用=3000J-2700J=300J，
由W_额=fs可得货物与斜面间的摩擦力f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{300J}{4m}$=750N；
（3）货物从底端匀速拉进车厢，货物质量不变，所以货物的动能不变，重力势能增大，故货物的机械能增大．
故答案为：90；75；增大．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、总功、机械效率和额外功计算公式的理解和掌握以及动能和势能变化的判断，基础性题目．