题目内容
15．
如图所示，工人将底面积为0.25m2的一箱货物装到卡车上，需要用木板搭建一个斜面．卡车车厢底部离地的高度为1.2m，所用木板长5m．工人沿着斜面匀速将重为1000N的货物推上车，用时1min，若该斜面的机械效率为40%，求：（1）这箱货物平放在水平面上时，对水平面的压强有多大？
（2）工人沿斜面的推力是多少牛？
（3）工人推力所做的功率是多少瓦？
（4）货物受到斜面的摩擦力是多少牛？
分析 （1）已知这箱货物平放在水平面上时，对水平面的压力等于其重力，再利用p=$\frac{F}{S}$可求得对水平面的压强；
知道工人沿着斜面用的推力和斜面的长度，根据W=Fs求出工人推力所做的功；
（2）根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$变形可求得工人沿斜面的推力
（3）知道工人推力所做的功和所用的和时间，根据P=$\frac{W}{t}$求出工人推力做功的功率；
（4）根据W=Gh求出工人推力所做的有用功，进而得出额外功，
根据W额外=fL的变形公式f=$\frac{{W}_{额外}}{s}$求出货物受到斜面的摩擦力．
解答 解：（1）货物平放在水平面上时，对水平面的压力等于其重力，即F=G=1000N，
货物对水平面的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1000N}{0.25{m}^{2}}$=4000Pa；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$可得
F=$\frac{Gh}{ηs}$=$\frac{1000N×1.2m}{40%×5m}$=600N，
（3）由题意可知，货物移动的距离s=L=5m，
则工人推力所做的功：
W总=Fs=600N×5m=3000J．
做功所用的时间t=1min=60s，
则工人推力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{3000J}{60s}$=50W．
（4）工人推力所做的有用功：
W有=Gh=1000N×1.2m=1200J，
工人所做的额外功：
W额外=W总-W有=3000J-1200J=1800J，
由W额外=fL得，货物受到斜面的摩擦力：
f=$\frac{{W}_{额外}}{s}$=$\frac{1800J}{5m}$=360N．
答：（1）这箱货物平放在水平面上时，对水平面的压强有4000Pa；
（2）工人沿斜面的推力是600牛；
（3）工人推力所做的功率是50瓦；
（4）货物受到斜面的摩擦力是360N．
点评 本题考查了使用斜面时有用功、总功、功率、机械效率的计算方法，区分有用功和总功、知道有用功、总功、机械效率的具体关系是本题的关键．
我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，如图所示．电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力．下列实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是（ ）
如图所示小明自制了一个带有电磁铁的泡沫塑料船模型，将它放入水中漂浮，闭合开关S后，船头A总是会指向北方静止，请在图上画出螺线管的绕法．①夏天，从冰箱里拿出来的冰棒上出现的“白霜”
②秋天，清晨的雾在太阳出来后散去
③水烧开时壶嘴处出现的“白气”
④钢水浇铸成火车轮．
| A． | ①②③ | B． | ①③④ | C． | ①②④ | D． | ②③④ |
| A． | 受热膨胀，密度变大，飘于室内上方 | B． | 受热膨胀，密度变大，飘于室内下方 | ||
| C． | 受热膨胀，密度变小，飘于室内上方 | D． | 受热膨胀，密度变小，飘于室内下方 |
| 过程结论 | ①如图所示，点燃蜡烛A竖立在玻璃板前，再拿外形相同但不点燃的蜡烛B，在玻璃板后移动，使蜡烛B与A的像完全重合，记下A与B的位置，移动点燃的蜡烛A，重做实验． ②用刻度尺测量像与物到镜面的距离，发现像与物到镜面的距离相等． ③移去蜡烛B，在其位置竖立一光屏，在玻璃板后侧观察光屏上不能（选填“能”或“不能”）承接蜡烛A的像． |  |
| 方法 | 用外形相同的蜡烛B来确定蜡烛A成像的位置，运用了等效替代法． | |
| 问题讨论 | 若把上述实验中的玻璃板换成焦距为10cm的凸透镜，蜡烛A和凸透镜的位置如图所示，此时移动光屏可承接倒立、放大的实像． |  |
请按要求完成下列作图：在图中画出这条过光心的入射光线经过透镜后的出射光线．