Question

16．如圖所示，斜面長s=1.5m，高h=0.3m．建筑工人將重G=500N的貨物箱，用繩子從地面勻速拉到頂端時，沿斜面向上的拉力F=150N．忽略繩子重力．求：
（1）該過程拉力F做的功；
（2）該裝置的機械效率；
（3）貨物箱在斜面上受的摩擦力大小．

Answer 1

分析 （1）利用W=Fs計算該過程拉力F做的功；
（2）利用W_有=Gh求出有用功，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計算該裝置的機械效率；
（3）利用W_額=W_總-W_有求出額外功，然后利用W_額=fs計算貨物箱在斜面上受的摩擦力大�。�

解答 解：（1）該過程拉力F做的功：
W_總=Fs=150N×1.5m=225J；
（2）有用功：
W_有=Gh=500N×0.3m=150J，
該裝置的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{150J}{225J}$×100%≈66.7%；
（3）額外功：
W_額=W_總-W_有=225J-150J=75J，
由W_額=fs可得，貨物箱在斜面上受的摩擦力大�。�
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{75J}{1.5m}$=50N．
答：（1）該過程拉力F做的功為225J；
（2）該裝置的機械效率為66.7%；
（3）貨物箱在斜面上受的摩擦力大小為50N．

點評 此題考查功、機械效率和摩擦力大小的計算，關鍵是各種公式的，題目難度適中，適合學生訓練，是一道好題．