斜面是一种简单机械,盘山公路可看作斜面,如图.一辆大客车在盘山公路上行驶客车总质量为5×103kg,牵引力保持2.5×104N,用250s行驶了2000m路程,客车升高300m,问:(1)牵引力做了多少功?(2)牵引力做功的功率多大?(3)盘山公路的机械效率是多少?(g=10N/kg)

问题描述:

斜面是一种简单机械,盘山公路可看作斜面,如图.一辆大客车在盘山公路上行驶客车总质量为5×103kg,牵引力保持2.5×104N,用250s行驶了2000m路程,客车升高300m,问:

(1)牵引力做了多少功?
(2)牵引力做功的功率多大?
(3)盘山公路的机械效率是多少?(g=10N/kg)


(1)汽车发动机牵引力做的功:
W=Fs=2.5×104N×2000m=5×107J;
(2)发动机牵引力的功率为:
P=

W
t
=
5×107J
250s
=2×105W;
(3)汽车做的有用功:
W有用=Gh=5×103kg×10N/kg×300m=1.5×107J,
盘山公路的机械效率为:
η=
W有用
W
×100%=
1.5×107J
5×107J
×100%=30%.
答:(1)牵引力做了5×107J的功;
(2)牵引力做功的功率为2×105W;
(3)盘山公路的机械效率是30%.
答案解析:(1)已知汽车发动机的牵引力和盘山公路的长,根据做功公式W=Fs可求出汽车发动机牵引力做的功;(2)已知牵引力做的功和所用的时间,根据功率公式P=Wt即可求出汽车发动机牵引力的功率;(3)克服汽车重力做的功为有用功,根据W=Gh求出其大小,然后利用η=W有用W总求出机械效率.
考试点:机械效率的计算;功的计算;功率的计算.
知识点:本题考查总功、有用功、机械效率和功率的计算,关键是公式的灵活运用,计算过程要注意单位的换算.