Question

13．圖甲所示是工人搬運(yùn)貨物的情景，過(guò)程簡(jiǎn)化為圖乙所示：先利用斜面將貨物勻速推到車上，再將貨物水平勻速推到d 點(diǎn)．這個(gè)過(guò)程中推力大小保持為800N，方向與運(yùn)動(dòng)方向保持一致，貨物重為1000N，各段長(zhǎng)度如圖 乙所示，推上斜面用時(shí)10s，水平推動(dòng)用時(shí)5s，g=10N/kg，求：

（1）將貨物沿斜面推到車上的過(guò)程中，貨物的運(yùn)動(dòng)速度．
（2）請(qǐng)?jiān)趫D丙方框內(nèi)畫出貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在水平方向上的受力示意圖（以點(diǎn)代替貨物）．
（3）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到的摩擦力的大�。�
（4）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，推力做功的功率大�。�
（5）斜面的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）知道斜面長(zhǎng)、所用時(shí)間，利用v=$\frac{s}{t}$求將貨物沿斜面推到車上的過(guò)程中貨物的運(yùn)動(dòng)速度；
（2）（3）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)作勻速運(yùn)動(dòng)，受到的推力和摩擦力是一對(duì)平衡力，大小相等，根據(jù)力的示意圖的畫法作圖；
（4）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，知道推力、從b點(diǎn)到d點(diǎn)的距離，利用W=Fs求推力做功，利用P=$\frac{W}{t}$求做功功率；
（5）利用W=Gh求斜面將貨物勻速推到車上做的有用功，利用W=Fs求總功，再利用效率公式求斜面的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）將貨物沿斜面推到車上的過(guò)程中，貨物的運(yùn)動(dòng)速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.5m}{10s}$=0.15m/s；
（2）（3）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)作勻速運(yùn)動(dòng)，受到的推力和摩擦力是一對(duì)平衡力，則貨物受到的摩擦力f=F=800N，如圖所示：
；
（4）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，這個(gè)過(guò)程中推力F=800N，推力做功W=Fs=800N×1.5m=1200J，
做功功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1200J}{5s}$=240W；
（5）利用斜面將貨物勻速推到車上W_有用=Gh=1000N×0.9m=900J，W_總=Fs=800N×1.5m=1200J，
斜面的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{900J}{1200J}$×100%=75%．
答：（1）將貨物沿斜面推到車上的過(guò)程中，貨物的運(yùn)動(dòng)速度為0.15m/s．
（2）如圖所示；
（3）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，受到的摩擦力的大小為800N；
（4）貨物從b點(diǎn)到d點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，推力做功的功率大小為240W；
（5）斜面的機(jī)械效率為75%．

點(diǎn)評(píng) 本題為力學(xué)綜合題，考查了速度公式、功的公式、功率公式、機(jī)械效率公式的應(yīng)用、力的示意圖的畫法、二力平衡條件的應(yīng)用，雖然知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．