Question

6．如圖所示，斜面長(zhǎng)4m，高2m，質(zhì)量為50kg的小明站在斜面頂端，用平行于斜面向上的75N的拉力將100N重的物體從斜面底端勻速拉到斜面頂端，g取10N/kg．
求：（1）物體放在水平地面上時(shí)．對(duì)地面的壓強(qiáng)為2000Pa，則物體底面積為多大；
（2）小明拉物體的功率為30W，則小明把物體拉到頂端用的時(shí)間；
（3）物體所受斜面的摩擦阻力．

Answer 1

分析 （1）物體放在水平地面上時(shí)，其對(duì)地面的壓力等于其重力，又知對(duì)地面的壓強(qiáng)，利用p=$\frac{F}{S}$計(jì)算受力面積（物體底面積）的大小；
（2）利用W=Fs求出拉力做的總功，又知小明拉物體的功率，再利用P=$\frac{W}{t}$計(jì)算小明把物體拉到頂端用的時(shí)間；
（3）利用W_有=Gh求出有用功，可進(jìn)一步求出額外功，再利用W_額=fs計(jì)算物體所受斜面的摩擦阻力．

解答 解：（1）物體放在水平地面上時(shí)，對(duì)地面的壓力：
F=G=100N，
根據(jù)p=$\frac{F}{S}$可得物體的底面積（受力面積）：
S=$\frac{F}{p}$=$\frac{100N}{2000pa}$=0.05m²；
（2）拉力做的功：
W_總=Fs=75N×4m=300J，
根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可得，小明把物體拉到頂端用的時(shí)間：
t=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{P}$=$\frac{300J}{30W}$=10s；
（3）有用功：
W_有=Gh=100N×2m=200J，
則額外功：
W_額=W_總-W_有用=300J-200J=100J，
則物體所受斜面的摩擦阻力：
f=$\frac{{W}_{額}}{s}$=$\frac{100J}{4m}$=25N．
答：（1）物體底面積為0.05m²；
（2）小明把物體拉到頂端用的時(shí)間為10s；
（3）物體所受斜面的摩擦阻力為25N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查壓強(qiáng)的大小計(jì)算，有用功、總功、額外功的計(jì)算，熟練運(yùn)用各種公式，并知道額外功等于克服摩擦阻力做的功是本題的關(guān)鍵．