Question

2011年，湖北省委、省政府作出實(shí)施“壯腰工程”、加快發(fā)展荊州振興的決定．某大型企業(yè)決定趁此良機(jī)來(lái)荊州投資，在進(jìn)駐荊州國(guó)家級(jí)開(kāi)發(fā)區(qū)后的廠房建設(shè)中，需要利用某機(jī)車把重為1×10⁵N的材料沿與水平地面成30°角的斜坡以1m/s的速度勻速?gòu)牡撞坷�上坡頂，如圖所示．已知斜坡的長(zhǎng)度為15m，機(jī)車的牽引功率為6×10⁴W．
（1）機(jī)車把材料從斜坡底部拉到頂端的時(shí)間是多少？
（2）機(jī)車對(duì)材料做的總功是多少？
（3）機(jī)車把材料拉上坡頂?shù)倪^(guò)程中的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）已知斜坡的長(zhǎng)度L和材料運(yùn)動(dòng)的速度，根據(jù)速度公式t=求出機(jī)車把材料從斜坡底部拉到頂端的時(shí)間；
（2）機(jī)車對(duì)材料做的總功即為克服材料自身的重力做的功，然后根據(jù)三角形的正弦關(guān)系求出斜面的高度，利用W=Gh求出其大小；
（3）根據(jù)根據(jù)W=Pt求出機(jī)車做的總功，用機(jī)車對(duì)材料做的總功除以機(jī)車做的總功即為此過(guò)程中的機(jī)械效率．
解答：解：（1）機(jī)車把材料從斜坡底部拉到頂端的時(shí)間：
t===15s；
（2）機(jī)車對(duì)材料做的總功：
W_材料=Gh=GLsin30°=1×10⁵N×15m×=7.5×10⁵J；
（3）機(jī)車做的總功：
W_機(jī)車=Pt=6×10⁴W×15s=9×10⁵J，
此過(guò)程中的機(jī)械效率：
η==≈83.3%．
答：（1）機(jī)車把材料從斜坡底部拉到頂端的時(shí)間是15s；
（2）機(jī)車對(duì)材料做的總功是7.5×10⁵J；
（3）機(jī)車把材料拉上坡頂?shù)倪^(guò)程中的機(jī)械效率約為83.3%．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了時(shí)間、功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是知道機(jī)車的機(jī)械效率是指對(duì)材料做的總功除以機(jī)車做的總功，難點(diǎn)是利用三角函數(shù)求出斜面的高度．