Question

如右圖所示，斜面長S=10m，高h=4m。用沿斜面方向50N的推力F，在10s內將一個重為100N的物體由斜面底端勻速推到頂端。求：

（1）推力的功率；
（2）運動過程中物體克服摩擦力所做的功；
（3）斜面的機械效率。

Answer 1

（1）P=50W（2）W_額=100J（3）η="80%"

試題分析：（1）已知推力的大小和斜面的長度，根據公式W=FS可求推力做的總功；
總功W_總=FS=50N×10m=500J；
推力的功率P=W_總/t=500J/10s=50W
（2）已知物體的重力和斜面的高度，根據公式W=Gh可求推力所做的有用功，總功與有用功的差就是運動過程中物體克服摩擦力所做的功（額外功）；有用功W_有=Gh=100N×4m=400J；
W_額=W_總-W_有=500J-400J=100J 即克服摩擦力做功100J；
（3）有用功與總功的比值就是斜面的機械效率．機械效率η=W_有用/W_總=400J/500J×100%=80%．