如图所示,沿斜面把一个重50N的物体拉上去,所用拉力F=40N,斜面长5m,高3m,物体向上运动的速度为0.1m/s,求:
(1)拉力F所做的有用功;(2)拉力F的功率;
(3)斜面的机械效率;(4)额外功.
网友回答
解:
(1)∵G=50N,h=3m,
∴拉力F所做的有用功为:W有用=Gh=50N×3m=150J.
(2)∵F=40N,S=5m,
∴拉力F对物体做的总功为:W总=FS=40N×5m=200J,
而v=0.1m/s,
∴物体运动的时间为:t===50s,
拉力F的功率为:P===4W.
(3)∵W有用=150J,W总=200J,
∴斜面的机械效率为:η===75%.
(4)额外功为:W额外=W总-W有用=200J-150J=50J.
答:(1)拉力F所做的有用功150J.
(2)拉力F的功率4W.
(3)斜面的机械效率75%.
(4)额外功为50J.
解析分析:(1)已知物体的重力和提升的高度(斜面高),根据公式W=Gh可求拉力提升物体所做的有用功.(2)已知拉力的大小和拉力移动的距离(斜面长),根据公式W=FS可求拉力对物体做的总功,又知道物体向上运动的速度,可利用公式t=计算出物体运动的时间,最后再利用公式P=计算出拉力F的功率.(3)已经求出有用功和总功,可利用公式η=计算出机械效率.(4)已经求出有用功和总功,可利用公式W额外=W总-W有用计算出额外功.
点评:本题考查有用功、总功、额外功、机械效率和功率的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,本题相对比较简单.