试题

如图所示，斜面长S=10m，高h=4m．用沿斜面方向的推力F，在10s内将一个重为400N的物体由斜面底端A匀速推到顶端B．运动过程中物体克服摩擦力做了200J的功．求：
（1）在整个运动过程中推力所做的有用功；
（2）推力所做的总功及斜面的机械效率．
（3）推力F的大小和推力F做功的总功率．

解：（1）整个运动过程中推力所做的有用功：
W_有用=Gh=400N×4m=1600J；
（2）推力所做的总功：
W_总=W_有用+W_额外=1600J+200J=1800J，
斜面的机械效率：
η=

W有用

W总

=

1600J

1800J

≈88.9%；
（3）∵W_总=FL，
推力F的大小：
F=

W总

L

=

1800J

10m

=180N，
推力F的总功率：
P=

W总

t

=

1800J

10s

=180W．
答：（1）在整个运动过程中推力所做的有用功为1600J；
（2）推力所做的总功为1800J，斜面的机械效率为88.9%．
（3）推力F的大小为180N，推力F做功的总功率为180W．
解：（1）整个运动过程中推力所做的有用功：
W_有用=Gh=400N×4m=1600J；
（2）推力所做的总功：
W_总=W_有用+W_额外=1600J+200J=1800J，
斜面的机械效率：
η=

W有用

W总

=

1600J

1800J

≈88.9%；
（3）∵W_总=FL，
推力F的大小：
F=

W总

L

=

1800J

10m

=180N，
推力F的总功率：
P=

W总

t

=

1800J

10s

=180W．
答：（1）在整个运动过程中推力所做的有用功为1600J；
（2）推力所做的总功为1800J，斜面的机械效率为88.9%．
（3）推力F的大小为180N，推力F做功的总功率为180W．