《2025年海淀单元测试AB卷八年级物理下册鲁科版》

22.（9分）如图所示，一辆货车匀速从山底A开到山顶B. 货车重为5×10⁴ N，发动机的功率为50 kW保持不变，山坡AB长为2 000 m，高h为300 m，牵引力保持2.5×10⁴ N不变，不计空气阻力. 求：
（1）货车从山底开到山顶所做的有用功.
（2）山坡的机械效率.
（3）货车在山坡上行驶时受到的摩擦力.

答案： 解：
(1)货车从山底开到山顶所做的有用功$W_{有用}=Gh = 5×10^{4}N×300m = 1.5×10^{7}J$.
(2)货车从山底开到山顶所做的总功$W_{总}=Fs = 2.5×10^{4}N×2000m = 5×10^{7}J$，山坡的机械效率$\eta=\frac{W_{有用}}{W_{总}}=\frac{1.5×10^{7}J}{5×10^{7}J}=30\%$.
(3)货车从山底开到山顶所做的额外功$W_{额外}=W_{总}-W_{有用}=5×10^{7}J - 1.5×10^{7}J = 3.5×10^{7}J$，由$W_{额外}=fs$可得，货车在山坡上行驶时受到的摩擦力$f=\frac{W_{额外}}{s}=\frac{3.5×10^{7}J}{2000m}=1.75×10^{4}N$.