Question

底面積為S=0.4m²的大木箱原放在水平地面上．如如圖所示，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，人對車的推力F=75N，斜面長l=4m，斜面高h(yuǎn)=0.5m，求：
（1）木箱對水平地面的壓強(qiáng)；
（2）木箱沿斜面向上的速度；
（3）對木箱所做的有用功；
（4）這種情況下的機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)靜止在水平面上的物體的壓力等于其重力，然后利用壓強(qiáng)公式即可求得木箱對水平地面的壓強(qiáng)．
（2）由斜面長l=4m，從斜面底端勻速推上斜面頂端所用時(shí)間t=10s，利用速度公式即可求解．
（3）由W_有=G_箱h，將G_箱=400N，h=0.5m，代入即可求出對木箱所做的有用功．
（4）先根據(jù)人對車的推力F=75N和斜面長求出F所做的功，因?yàn)槿怂�做的功為主�?dòng)功所以人所做的功都為有用功，再利用η=即可求出這種情況下的機(jī)械效率．
解答：解：（1）木箱放在水平地面時(shí)，對地壓力F=G_箱=400N，
由P=得，P===1000Pa．
（2）v====0.4m/s．
（3）W_有=G_箱h=400N×0.5m=200J．
（4）F所做的功：W₁=F_ll=75N×4m=300J．
人走上斜面自己做的功為：W₂=G_人h=600N×0.5h=300J．
W_有=Gh=400N×0.5m=200J，
斜面的機(jī)械效率：η′=，
這種情況下的機(jī)械效率為：η=×100%=×100%=33.3%．
答：（1）木箱對水平地面的壓強(qiáng)為1000Pa；（2）木箱的速度為0.4m/s；
（3）有用功為200J；（4）這種情況下的機(jī)械效率約為33.3%．
點(diǎn)評：此題涉及到的知識點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，但相對而言，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．