Question

19．小明想把重1000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=600N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．小明对木箱做的有用功是5000J，该斜面的机械效率是83.3%，小明同学拉木箱的功率是120W．

Answer 1

分析 （1）知道物体的重力和提升的高度，可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功；
（2）已知斜面的长和拉力的大小，可以利用公式W=Fs计算出拉力做的总功，利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算出斜面的机械效率；
（3）知道物体的运动速度，利用公式P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算出功率的大小．

解答 解：
（1）因为G=1000N，h=5m，
所以小明对木箱做的有用功：W_有用=Gh=1000N×5m=5000J；
（2）做的总功：W_总=Fs=600N×10m=6000J，
则该斜面的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{5000J}{6000J}$×100%≈83.3%；
（3）因为F=600N，v=0.2m/s，
所以小明同学拉木箱的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=600N×0.2m/s=120W．
故答案为：5000J；83.3%；120W．

点评 本题考查有用功、总功、额外功和机械效率的计算，关键是公式和公式变形的应用，常见题目．