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21.如图17所示,利用斜面将箱子推进车厢,通常要比把箱子直接从地面搬进车厢省力得多。某工人用沿斜面向上的推力将重800 N的货物从地面匀速推进车厢,已知斜面长3 m、高1.2 m,在这个过程中,工人所做的额外功为240 J。
(1)工人如果直接把货物徒手搬进车厢,则至少要对货物做多少功?
(2)斜面的机械效率是多大?
(3)工人对货物沿斜面向上的推力是多大?
(4)不改变斜面倾斜角和货物的质量,提高斜面机械效率的方法是
(1)工人如果直接把货物徒手搬进车厢,则至少要对货物做多少功?
(2)斜面的机械效率是多大?
(3)工人对货物沿斜面向上的推力是多大?
(4)不改变斜面倾斜角和货物的质量,提高斜面机械效率的方法是
减小斜面的粗糙程度(答案合理即可)
。答案
21. (1)克服货物重力做的功
$W_{有}=Gh=800\ \mathrm{N}×1.2\ \mathrm{m}=960\ \mathrm{J}$
(2)工人做的总功
$W_{总}=W_{有}+W_{额}=960\ \mathrm{J}+240\ \mathrm{J}=1\ 200\ \mathrm{J}$
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{960\ \mathrm{J}}{1\ 200\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$
(3)工人对货物沿斜面向上的推力
$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{m}}=400\ \mathrm{N}$
(4)减小斜面的粗糙程度(答案合理即可)
$W_{有}=Gh=800\ \mathrm{N}×1.2\ \mathrm{m}=960\ \mathrm{J}$
(2)工人做的总功
$W_{总}=W_{有}+W_{额}=960\ \mathrm{J}+240\ \mathrm{J}=1\ 200\ \mathrm{J}$
$\eta=\frac{W_{有}}{W_{总}}×100\%=\frac{960\ \mathrm{J}}{1\ 200\ \mathrm{J}}×100\%=80\%$
(3)工人对货物沿斜面向上的推力
$F=\frac{W_{总}}{s}=\frac{1\ 200\ \mathrm{J}}{3\ \mathrm{m}}=400\ \mathrm{N}$
(4)减小斜面的粗糙程度(答案合理即可)
