(1)第一题(要根据概念来解答)
根据概念分析:这里什么是有用呢?有用就是把花瓶从地面搬运到1.2m高的车上,所以这个功W=Mgh=300kg * 10N/kg * 1.2m=3600J
(2)机械效率η=W有用/W总功
有用功第一题已经算出来了,下面计算 W总功,总功=有用功+摩擦力做功
摩擦力做工=F摩 * 4.8m,所以现在要找的就只有F摩了。
作出受力分析:
花屏质量为m1=250kg,包装质量为m2=50kg,既然包在了一起,就可以直接把两个加起来:M=300kg,由于物体匀速沿斜面向上(直线)运动,所以物体受力平衡。对于这个M物体,它受到的绝对力有4个,如图:1000N的推力,重力G=Mg,摩擦力F摩,斜面的支持力F支。四力平衡。
我们注意到,在沿斜面的方向上,向上的力只有1000N,向下的力来自于两个方面:
第一个方面:摩擦力
第二个方面:重力G的斜面分量
物体平衡,各个方向上受力也平衡,所以应该有:
1000N=F摩+G斜 (G斜 是重力的斜面分量)
下面计算G斜:
设底角为a,sina=0.25(这是由1.2/4.8求出来的)
那么G斜=G * sina = 3000N * 0.25 = 750N(最终关键性结论得到)
因此全部倒推回去:
F摩=1000-750=250N
摩擦力做功=250*4.8=1200J
所以总功=3600J+1200J=4800J
所以机械效率η=3600/4800=0.75
(3)额外功在(2)中已经算出:1200J
解:(1)m=250kg(目的只是为了搬运花瓶,搬运包装盒做的功不算有用功)
g=10N/kg h=1.2m
W有用=Gh=mgh=250kg×10N/kg×1.2m=3000J
∴搬运花瓶做的有用功为3000J
(2)F=1000N s=4.8m
W总=Fs=1000N×4.8m=4 800J
η=W有用/W总=3 000J/4 800J=62.5%
∴搬运花瓶的机械效率为62.5%
(3)m包装=50kg g=10N/kg h=1.2m
W额外包装=G包装h=m包装gh=50kg×10N/kg×1.2m=600J
由W总=W有用+W额外包装+W额外摩擦
得W额外摩擦=W总-W有用-W额外包装=4 800J-3 000J-600J=1200J
∴克服摩擦做的额外功为1200J
我取 g=10N/kg
(1)有用功是克服花瓶重力做的功
花瓶重量:G=mg=250kg*10N/kg=2500N
有用功:W有=Gh=2500N*1.2m=3000J
(2)总功:W总=Fl=1000N*4.8m=4800J
机械效率:W有/W总*100%=3000J/4800J*100%=62.5%
(3)额外功=对包装箱做的功+克服摩擦做的功
箱子的重力:G箱=m箱g=50kg*10N/kg=500N
对箱子做的功:W箱=G箱h=500N*1.2m=600J
总额外功:W额=W总-W有=4800J-3000J=1800J
克服摩擦做的额外功:W摩=W额-W箱=1800J-600J=1200J
1有用功为货物势能增量=mgh=300x9.8x1.2=3528
2总功=fs=1000x4.8=4800,效率=3528/4800=73。5%
3克服摩擦做功=总功-有用功=4800-3528=1272
(1)有用功:W=mgh= 300*10*1.2=3600
(2)总功W=FS=1000*4.8;效率。。。