Question

18．如图所示，斜面长5m、高1.6m，用400N的拉力用20秒将重为1000N的物体，沿粗糙程度相同的斜面匀速向上从底端拉到顶端．求：
（1）物体所受摩擦力的大小；
（2）斜面的机械效率；
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh求出克服物体重力所做的有用功，根据W=Fs求出拉力所做的总功，总功减去有用功即为克服摩擦力所做的额外功，根据W=Fs求出物体所受摩擦力的大小；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出斜面的机械效率；
（3）根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）克服物体重力所做的有用功：
W_有=Gh=1000N×1.6m=1600J，
拉力所做的总功：
W_总=Fs=400N×5m=2000J，
克服摩擦力所做的额外功：
W_额=W_总-W_有=2000J-1600J=400J，
由W_额=fs可得，物体所受摩擦力的大小：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{400J}{5m}$=80N；
（2）斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1600J}{2000J}$×100%=80%；
（3）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2000J}{20s}$=100W．
答：（1）物体所受摩擦力的大小为80N；
（2）斜面的机械效率为80%；
（3）拉力的功率为100W．

点评 本题考查了做功公式、机械效率公式和功率公式的应用，明确有用功、总功和额外功是关键．