如图所示,一个物理实验兴趣小组在研究“斜面的机械效率”时,首先搭建了长2m,高0.4m的斜面,然后用5秒将重20N的物体从斜面底端匀速拉到斜面的顶端.由此他们计算出了该斜面的机械效率为80%.则:(g取10N/kg)
(1)物体在斜面上运动的速度是多少?
(2)拉力F的功率是多少?
(3)物体沿斜面向上运动时受到的摩擦力的大小是多少?(空气阻力不计)
网友回答
已知:斜面长s=2m,高h=0.4m,时间t=5s,重力G=20N,机械效率η=80%,g=10N/kg
求:(1)运动速度v=?;(2)拉力F的功率P=?;(3)受到的摩擦力f=?
解:(1)物体在斜面上运动的速度:
v===0.4m/s;
(2)有用功W有用=Gh=20N×0.4m=8J,
∵η=
∴拉力做的总功:
W总===10J,
拉力的功率:
P===2W;
(3)∵W总=W有用+W额
∴克服摩擦力做的额外功:
W额=W总-W有用=10J-8J=2J,
∵W=fs
∴摩擦力f===1N.
答:(1)物体在斜面上运动的速度是0.4m/s;
(2)拉力F的功率是2W;
(3)受到的摩擦力的大小是1N.
解析分析:(1)根据v=求出物体的运动速度;
(2)根据W=Gh求出有用功,根据η=求出拉力做的总功,根据P=求出拉力的功率;
(3)求出克服摩擦力做的额外功,根据W=fs求出摩擦力.
点评:此题主要考查的是学生对速度、有用功、总功、功率、额外功、摩擦力计算公式的理解和掌握,知道克服摩擦力做的功为额外功是解决此题的关键.