题目内容

13．图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化为图乙所示：先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平匀速推到d 点．这个过程中推力大小保持为800N，方向与运动方向保持一致，货物重为1000N，各段长度如图 乙所示，推上斜面用时10s，水平推动用时5s，g=10N/kg，求：

（1）将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度．
（2）请在图丙方框内画出货物从b点到d点的运动过程中，在水平方向上的受力示意图（以点代替货物）．
（3）货物从b点到d点的运动过程中，受到的摩擦力的大小．
（4）货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率大小．
（5）斜面的机械效率．

分析 （1）知道斜面长、所用时间，利用v=$\frac{s}{t}$求将货物沿斜面推到车上的过程中货物的运动速度；
（2）（3）货物从b点到d点作匀速运动，受到的推力和摩擦力是一对平衡力，大小相等，根据力的示意图的画法作图；
（4）货物从b点到d点的运动过程中，知道推力、从b点到d点的距离，利用W=Fs求推力做功，利用P=$\frac{W}{t}$求做功功率；
（5）利用W=Gh求斜面将货物匀速推到车上做的有用功，利用W=Fs求总功，再利用效率公式求斜面的机械效率．

解答 解：
（1）将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{1.5m}{10s}$=0.15m/s；
（2）（3）货物从b点到d点作匀速运动，受到的推力和摩擦力是一对平衡力，则货物受到的摩擦力f=F=800N，如图所示：
；
（4）货物从b点到d点的运动过程中，这个过程中推力F=800N，推力做功W=Fs=800N×1.5m=1200J，
做功功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1200J}{5s}$=240W；
（5）利用斜面将货物匀速推到车上W有用=Gh=1000N×0.9m=900J，W总=Fs=800N×1.5m=1200J，
斜面的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{900J}{1200J}$×100%=75%．
答：（1）将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度为0.15m/s．
（2）如图所示；
（3）货物从b点到d点的运动过程中，受到的摩擦力的大小为800N；
（4）货物从b点到d点的运动过程中，推力做功的功率大小为240W；
（5）斜面的机械效率为75%．

点评 本题为力学综合题，考查了速度公式、功的公式、功率公式、机械效率公式的应用、力的示意图的画法、二力平衡条件的应用，虽然知识点多、综合性强，但都属于基础，难度不大．

练习册系列答案
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