Question

【题目】如图甲所示，在水平地面上，小明用100N的水平力推重为400N 的木箱在5秒内匀速向右移动了10m．在此过程中，推力对木箱做功的功率为_____W，重力对木箱做功为______ J。随后如图乙所示，小明又把该物体拉上倾角为30°的斜面，将木箱由斜面底端匀速拉到顶端，若已知斜面高为2m，拉力大小为250N，绳重不计。小明对木箱做的有用功为_______J；斜面的机械效率为_______；斜面对物体施加的摩擦力______N。

Answer 1

【答案】200 0 800 80% 50

【解析】

（1）知道推力的大小和移动的距离，根据W＝Fs求出推力对木箱做的功，根据P＝

求出推力对木箱做功的功率；

（2）物理学中的做功的两个必要条件：一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动一段距离，二者缺一不可；

（3）已知物体重力和提升的高度，根据W＝Gh求出小兵对木箱做的有用功，根据三角函数关系求出斜面的长度，根据W＝Fs可求总功，利用η＝×100%求出斜面的机械效率，总功减去有用功即为克服摩擦力做的额外功，利用W额＝Fs求出斜面对物体施加的摩擦力．

(1)推力对木箱做的功：W＝Fs＝100N×10m＝1000J，

推力对木箱做功的功率：P＝＝200W；

(2)木箱在重力的方向上没有移动距离，故重力对木箱做功为0J；

(3)小明对木箱做的有用功：W有＝Gh＝400N×2m＝800J，

斜面倾角为30，斜面高为2m，

由几何知识可知斜面长为s′＝2h＝2×2m＝4m，

拉力做的总功：W总＝F′s′＝250N×4m＝1000J，

斜面的机械效率：η＝×100%＝×100%═80%，

克服摩擦力做的额外功：W额＝W总W有＝1000N800J＝200J，

由W额＝fs可得，斜面对物体施加的摩擦力：f＝＝50N.