Question

【題目】在疫情終于有了好轉時，小明戴著口罩出門，看到已經有些企業或工廠已經復工了，如圖所示是某一工地施工的場景圖，斜面長s＝2 m，高h＝0.5 m。工人將質量m＝40kg，體積為104dm3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；長方體所受的重力大小；

(2)勻速拉動物體的過程中，拉力的功率；

(3)斜面的機械效率。（計算結果保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】(1)0.38×103kg/m3；400N；(2) 20W；(3) 66.7%

【解析】

(1)長方體模具的密度

ρ=≈0.38×103kg/m3

長方體所受的重力大小

G=mg=40kg×10N/kg=400N

(2)拉力做的功

W總=Fs=150 N×2m=300J

拉力的功率

P==20W

(3)有用功

W有=Gh=400N×0.5m=200J

斜面的機械效率

η=≈66.7%

答：(1)長方體模具的密度是0.38×103kg/m3；長方體所受的重力大小是400N；

(2)勻速拉動物體的過程中，拉力的功率是20W；

(3)斜面的機械效率是66.7%。