Question

【題目】如圖所示，斜面長s=2 m，高h=0.5 m。建筑工人將質量m=40 kg，長度a=50 cm，寬度b=20 cm，高度c=10 cm的長方體模具，用繩子從斜面底端勻速拉到頂端時，用時15 s，沿斜面向上的拉力F=150 N。（忽略繩子重力，g=10 N/kg）。求：

(1)長方體模具的密度；

(2)勻速拉動物體的過程中，拉力的功率；

(3)斜面的機械效率。

Answer 1

【答案】(1)4×103 kg/m3；(2)20 W；(3)66.7%

【解析】

(1)長方體模具的體積：V=abc=0.5 m×0.2 m×0.1 m=0.01 m3

長方體模具的密度：ρ===4×103 kg/m3

(2)勻速拉動物體過程中，拉力所做的功：

W總=Fs=150 N×2 m=300 J

拉力所做功的功率：P===20 W

(3)拉力所做的有用功：

W有=Gh=mgh=40 kg×10 N/kg×0.5 m=200 J

斜面的機械效率：

η=×100%=×100%≈66.7%