Question

5．如圖所示，用沿斜面向上F=1.8N的拉力，將一個質量m=0.45kg的物體，從底端勻速拉到頂端，所用時間t=5s．已知斜面長度S=1m，斜面高度h=0.3m．（把重物直接提升h所做的功為有用功），g取10N/kg．求：
（1）該物體所受的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）此斜面的機械效率．

Answer 1

分析 （1）運用G=mg可求重力；
（2）根據功的計算公式W=Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據P=$\frac{W}{t}$可求功率；
（3）根據W=Gh求出有用功；然后根據機械效率的計算公式可求出斜面的效率．

解答 解：（1）物體所受的重力為：
G=mg=0.45kg×10N/kg=4.5N；
（2）拉力所做總功為：
W_總=Fs=1.8N×1m=1.8J；
拉力功率為：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1.8J}{5s}$=0.36W；
（3）此過程所做有用功為：
W_有=Gh=4.5N×0.3m=1.35J；
此斜面的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{1.35J}{1.8J}$×100%=75%；
答：（1）該物體所受的重力為4.5N；
（2）拉力F的功率為0.36W；
（3）此斜面的機械效率為75%．

點評 熟練運用計算重力、功、功率、機械效率的公式，是解答此題的關鍵．