Question

3．底面積為S=0.4m²的大木箱原放在水平地面上．現(xiàn)某人用小車將它從斜面底端勻速推上斜面頂端，整個(gè)過程歷時(shí)10s．已知木箱重G_箱=400N，人體重G_人=600N，人對(duì)車的推力F=75N，斜面長(zhǎng)L=4m，斜面高h(yuǎn)=0.5m，求：
（1）木箱放在水平地面時(shí)對(duì)水平地面的壓強(qiáng)；
（2）木箱沿斜面向上的速度；
（3）木箱受到斜面的摩擦力；
（4）這種情況下的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)p=$\frac{F}{S}$計(jì)算出木箱對(duì)地面的壓強(qiáng)；
（2）根據(jù)公式v=$\frac{s}{t}$計(jì)算出速度的大�。�
（3）由W_總=Fs計(jì)算出總功，W_有=Gh計(jì)算出有用功，得出額外功的大小，從而計(jì)算出摩擦力的大��；
（4）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%計(jì)算機(jī)械效率．

解答 解：（1）壓強(qiáng)：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{{G}_{箱}}{S}$=$\frac{400N}{0.4{m}^{2}}$=1000Pa；
（2）木箱向上的速度：v=$\frac{L}{t}$=$\frac{4m}{10s}$=0.4m/s；
（3）推力做的功：W_總=FL=75N×4m=300J；
對(duì)物體做的功：W_有用=G_箱h=400N×0.5m=200J；
所以克服摩擦力所做的功為：W_摩=W_總-W_有用=300J-200J=100J；
由W=fL得，摩擦力f=$\frac{{W}_{摩}}{L}$=$\frac{100J}{4m}$=25N；
（4）做功過程中克服人的重力做的功：W_人=G_人h=600N×0.5m=300J；
所以這個(gè)時(shí)候的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)+{W}_{人}}$×100%=$\frac{200J}{300J+300J}$×100%≈33.3%．
答：（1）木箱對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為1000Pa；
（2）木箱的速度為0.4m/s；
（3）木箱受到的摩擦力為25N；
（4）這種情況下的機(jī)械效率約為33.3%．

點(diǎn)評(píng) 此題涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，但相對(duì)而言，難度并不大，第（4）小題要注意此時(shí)的總功是F所做的功加上人本身所做的功，不要誤以為只是F所做的功．