若将某公路桥看做斜面,我们可以把汽车上桥的过程简化为图示的模型.若将一辆质量为1.5吨的小汽车匀速行驶上桥面,行驶过程中克服摩擦力做了2.5×105J的功,当车运动到20m高处时共行驶

问题描述:

若将某公路桥看做斜面,我们可以把汽车上桥的过程简化为图示的模型.若将一辆质量为1.5吨的小汽车匀速行驶上桥面,行驶过程中克服摩擦力做了2.5×105J的功,当车运动到20m高处时共行驶了110m的路程.求:

(1)运动过程中克服汽车重力做的功;
(2)此期间汽车牵引力的大小;
(3)此期间斜面的“机械”效率.

(1)G=mg=1.5t=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N,
克服汽车重力做的功W有用=Gh=1.5×104N×20m=3×105J,
(2)W=W有用+W额外=3×105J+2.5×105J=5.5×105J,
由W=Fs可得,
F=

W
s
=
5.5×105J
110m
=5×103N,
(3)此期间斜面的“机械”效率η=
W有用
W
×100%=
3×105J
5.5×105J
×100%≈55%.
答:(1)运动过程中克服汽车重力做的功为3×105J;
(2)此期间汽车牵引力为5×103N;
(3)此期间斜面的“机械”效率为55%.