Question

15．一个大木箱原放在水平地面上．如图所示，现某人将它装上自重不计的小车，将它从斜面底端沿斜面匀速推上顶端，整个过程历时10秒．已知木箱重400N，人对车的推力F=75N，斜面长4m，斜面高0.5m，人做功的功率30W；人做的有用功200J；斜面的机械效率为66.7%；斜面的摩擦力是25N．

Answer 1

分析 分析题意知，将小车直接提到高处所做的功就是有用功，沿斜面推小车到顶端所做的功是总功；即可求出额外功和机械效率；根据W_额外=fs求出物体与斜面之间的摩擦力

解答 解：
人推力做的功即总功：W_总=Fs=75N×4m=300J；
人做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{300J}{10s}$=30W；
人做的有用功：W_有=Gh=400N×0.5m=200J；
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{200J}{300J}$×100%≈66.7%；
额外功W_额外=W_总-W_有=300J-200J=100J，
由W_额外=fs得摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{100J}{4m}$=25N．
故答案为：30；200；66.7%；25．

点评 此题考查了使用斜面功、功率、机械效率、摩擦力的计算等知识，计算时分析准确物理量之间的对应关系，知道不计小车重力时克服摩擦力做的功为额外功．