Question

小明用60N的力沿斜面向上推一个重100N的箱子．（如图）
（1）箱运动的图象如右图所示：木箱在做

匀速直线

运动，在整个运动过程中，势能

增大

动能

不变

（增大、减小、不变）
（2）请你在图中画出木箱所受力的示意图．
（3）已知斜面倾角30°，请算出该斜面的机械效率．
（4）若木箱的长为50cm，宽为30cm，高20cm，求出箱子平放时对地面的压强是多大？

Answer 1

分析：（1）根据速度和时间图象首先判断物体的运动状态．然后根据动能和重力势能大小的影响因素进行判断．
动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．
（2）物体在匀速直线上升过程中受到重力、支持力、推力、摩擦力的作用．
（3）斜面倾角30°，可以推知斜面长和斜面高的关系，可以根据η=

W有

W总

计算机械效率．
（4）知道木箱的长和宽，可以计算木箱平放时的受力面积，可以根据p=

F

S

计算压强．

解答：解：（1）由速度和时间图象知，箱子进行匀速直线运动，木箱上升过程中质量不变，速度不变，动能不变；高度不断增大，重力势能不断增大．
（2）木箱匀速沿斜面上升时，木箱受到竖直向下的重力作用，受到斜面对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，如图．

（3）设斜面的长度是L，斜面高度是h，斜面倾角30°，所以L=2h．
η=

W有

W总

×100%=

Gh

FL

×100%=

100N×h

60N×2h

×100%≈83.3%．
（4）木箱的长为50cm，宽为30cm，
木箱平放时地面的受力面积为：S=0.3m×0.5m=0.15m²，
地面受到的压强为：p=

F

S

=

100N

0.15m2

≈666.7Pa．
故答案为：（1）匀速直线；增大；不变；（2）如上图；（3）斜面的机械效率是83.3%；（4）箱子平放时对地面的压强约是666.7Pa．

点评：本题通过推木箱沿斜面上升，考查了动能、重力势能的变化，考查了压强、速度和时间的图象、机械效率计算等等，本题综合性较强．