Question

17．如圖所示，小偉同學(xué)通過斜面用平行于斜面F=200N的推力，將質(zhì)量為30kg的物體在5s時間內(nèi)勻速推到1m高的平臺上，斜面長s=2m．（g取10N/kg）則推力做的有用功是300J，推力做的總功是400J，推力的功率為80W，斜面的機械效率為75%，斜面對物體的摩擦力50N．

Answer 1

分析 （1）知道物體重力和高度，利用公式W=Gh求出有用功；
（2）根據(jù)公式W=Fs求出推力做的總功；
（3）知道做功時間，利用P=$\frac{W}{t}$求推力做功功率；
（4）利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出機械效率；
（5）根據(jù)W_總=W_有用+W_額求出克服摩擦做的額外功，根據(jù)W_額=fs求出摩擦力．

解答 解：
（1）物體的重力：G=mg=30kg×10N/kg=300N，
推力做的有用功：
W_有用=Gh=300N×1m=300J；
（2）推力做的總功：
W_總=Fs=200N×2m=400J，
（3）推力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{400J}{5s}$=80W；
（4）斜面的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%；
（5）因為W_總=W_有用+W_額
所以克服摩擦做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=400J-300J=100J，
因為W_額=fs，
所以斜面對物體的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{100J}{2m}$=50N．
故答案為：300；400；80；75；50．

點評 本題考查了使用斜面時有用功、額外功、總功、功率和機械效率的計算，明確克服摩擦力做的功為額外功是解決此題的關(guān)鍵．