Question

小明用60N的力沿斜面向上推一個重100N的箱子．（如圖）
（1）箱運(yùn)動的圖象如右圖所示：木箱在做

勻速直線

運(yùn)動，在整個運(yùn)動過程中，勢能

增大

動能

不變

（增大、減小、不變）
（2）請你在圖中畫出木箱所受力的示意圖．
（3）已知斜面傾角30°，請算出該斜面的機(jī)械效率．
（4）若木箱的長為50cm，寬為30cm，高20cm，求出箱子平放時對地面的壓強(qiáng)是多大？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)速度和時間圖象首先判斷物體的運(yùn)動狀態(tài)．然后根據(jù)動能和重力勢能大小的影響因素進(jìn)行判斷．
動能大小的影響因素：質(zhì)量、速度．質(zhì)量越大，速度越大，動能越大．
重力勢能大小的影響因素：質(zhì)量、被舉得高度．質(zhì)量越大，高度越高，重力勢能越大．
（2）物體在勻速直線上升過程中受到重力、支持力、推力、摩擦力的作用．
（3）斜面傾角30°，可以推知斜面長和斜面高的關(guān)系，可以根據(jù)η=

W有

W總

計算機(jī)械效率．
（4）知道木箱的長和寬，可以計算木箱平放時的受力面積，可以根據(jù)p=

F

S

計算壓強(qiáng)．

解答：解：（1）由速度和時間圖象知，箱子進(jìn)行勻速直線運(yùn)動，木箱上升過程中質(zhì)量不變，速度不變，動能不變；高度不斷增大，重力勢能不斷增大．
（2）木箱勻速沿斜面上升時，木箱受到豎直向下的重力作用，受到斜面對木箱垂直斜面向上的支持力作用，受到沿斜面向下的摩擦力作用，受到沿斜面向上的推力作用，如圖．

（3）設(shè)斜面的長度是L，斜面高度是h，斜面傾角30°，所以L=2h．
η=

W有

W總

×100%=

Gh

FL

×100%=

100N×h

60N×2h

×100%≈83.3%．
（4）木箱的長為50cm，寬為30cm，
木箱平放時地面的受力面積為：S=0.3m×0.5m=0.15m²，
地面受到的壓強(qiáng)為：p=

F

S

=

100N

0.15m2

≈666.7Pa．
故答案為：（1）勻速直線；增大；不變；（2）如上圖；（3）斜面的機(jī)械效率是83.3%；（4）箱子平放時對地面的壓強(qiáng)約是666.7Pa．

點評：本題通過推木箱沿斜面上升，考查了動能、重力勢能的變化，考查了壓強(qiáng)、速度和時間的圖象、機(jī)械效率計算等等，本題綜合性較強(qiáng)．