Question

19．如图1所示，工人沿斜面把一箱货物从底端拉进车厢，货物移动的距离s与时间t的关系如图2所示，在此期间，工人拉这箱货物沿斜面匀速运动时的拉力为594N，此斜面的长为5m，高为1m，这箱货物重为1500N．

（1）0～5s内，这箱货物处于静止状态，工人所做的功为0J．
（2）5～30s内，这箱货物运动的速度是多少？拉力做功的功率是多大？
（3）该斜面的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）货物在0至5s时，通过的路程为0，则货物处于静止状态，根据W=Fs可知工人所做的功为零；
（2）从图象中找出货物运行的时间以及在这段时间内通过的路程，然后利用速度公式即可算出速度；
根据W=Fs求出总功，利用P=$\frac{W}{t}$求功率，
（3）根据W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$即可求出机械效率．

解答 解：（1）由图象可知，货物在0至5s时，通过的路程为0，这表明货物在0至5s时处于静止状态；
则根据W=Fs可知工人所做的功为0；
（2）货物运行的时间t=30s-5s=25s，货物在这25s内通过的路程是s=5m，
则货物的速度：v=$\frac{s}{t}$=$\frac{5m}{25s}$=0.2m/s，
拉力做功W_总=Fs=594N×5m=2970J；
则功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{2970J}{25s}$=118.8W；
（3）有用功W_有用=Gh=1500N×1m=1500J；
则机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1500J}{2970J}$×100%≈50.5%．
答：（1）静止；0；
（2）5～30s内，这箱货物运动的速度是0.2m/s；拉力做功的功率是118.8W；
（3）该斜面的机械效率是50.5%．

点评 本题考查了学生对图象的识别能力和利用功、功率、效率公式进行简单计算的能力，是一道好题．图象信息题是近年来中考的热点题型．