Question

【題目】如圖甲所示，在水平地面上，小明用100N的水平力推重為400N 的木箱在5秒內(nèi)勻速向右移動了10m．在此過程中，推力對木箱做功的功率為_____W，重力對木箱做功為______ J。隨后如圖乙所示，小明又把該物體拉上傾角為30°的斜面，將木箱由斜面底端勻速拉到頂端，若已知斜面高為2m，拉力大小為250N，繩重不計(jì)。小明對木箱做的有用功為_______J；斜面的機(jī)械效率為_______；斜面對物體施加的摩擦力______N。

Answer 1

【答案】200 0 800 80% 50

【解析】

（1）知道推力的大小和移動的距離，根據(jù)W＝Fs求出推力對木箱做的功，根據(jù)P＝

求出推力對木箱做功的功率；

（2）物理學(xué)中的做功的兩個必要條件：一是作用在物體上的力，二是物體在力的方向上移動一段距離，二者缺一不可；

（3）已知物體重力和提升的高度，根據(jù)W＝Gh求出小兵對木箱做的有用功，根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系求出斜面的長度，根據(jù)W＝Fs可求總功，利用η＝×100%求出斜面的機(jī)械效率，總功減去有用功即為克服摩擦力做的額外功，利用W額＝Fs求出斜面對物體施加的摩擦力．

(1)推力對木箱做的功：W＝Fs＝100N×10m＝1000J，

推力對木箱做功的功率：P＝＝200W；

(2)木箱在重力的方向上沒有移動距離，故重力對木箱做功為0J；

(3)小明對木箱做的有用功：W有＝Gh＝400N×2m＝800J，

斜面傾角為30，斜面高為2m，

由幾何知識可知斜面長為s′＝2h＝2×2m＝4m，

拉力做的總功：W總＝F′s′＝250N×4m＝1000J，

斜面的機(jī)械效率：η＝×100%＝×100%═80%，

克服摩擦力做的額外功：W額＝W總W有＝1000N800J＝200J，

由W額＝fs可得，斜面對物體施加的摩擦力：f＝＝50N.