2011年,湖北省委、省政府作出实施“壮腰工程”、加快发展荆州振兴的决定.某大型企业决定趁此良机来荆州投资,在进驻荆州国家级开发区后的厂房建设中,需要利用某机车把重为1×105N的材料沿与水平地面成30°角的斜坡以1m/s的速度匀速从底部拉上坡顶,如图所示.已知斜坡的长度为15m,机车的牵引功率为6×104W.
(1)机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间是多少?
(2)机车对材料做的总功是多少?
(3)机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率是多少?
网友回答
解:(1)机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间:
t===15s;
(2)机车对材料做的总功:
W材料=Gh=GLsin30°=1×105N×15m×=7.5×105J;
(3)机车做的总功:
W机车=Pt=6×104W×15s=9×105J,
此过程中的机械效率:
η==≈83.3%.
答:(1)机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间是15s;
(2)机车对材料做的总功是7.5×105J;
(3)机车把材料拉上坡顶的过程中的机械效率约为83.3%.解析分析:(1)已知斜坡的长度L和材料运动的速度,根据速度公式t=求出机车把材料从斜坡底部拉到顶端的时间;(2)机车对材料做的总功即为克服材料自身的重力做的功,然后根据三角形的正弦关系求出斜面的高度,利用W=Gh求出其大小;(3)根据根据W=Pt求出机车做的总功,用机车对材料做的总功除以机车做的总功即为此过程中的机械效率.点评:本题考查了时间、功、机械效率的计算,关键是知道机车的机械效率是指对材料做的总功除以机车做的总功,难点是利用三角函数求出斜面的高度.