Question

14．小文同学采用如图所示的方式将一箱子匀速运到汽车上，斜面长5m，高1m，箱子重为1600N．
（1）若斜面光滑，沿斜面匀速推箱子的推力为320N．
（2）在这个过程中小文用400N的推力在20s内将箱子匀速推上汽车，则推箱子的过程中小文做功的功率为100W，箱子所受的摩擦力为80N．

Answer 1

分析 （1）斜面光滑，没有摩擦，根据公式W=Gh=Fs计算推箱子的推力；
（2）根据W=Fs计算出总功，根据公式P=$\frac{W}{t}$计算出功率；先根据W_额=W${\;}_{总}^{′}$-W_有用计算出额外功，再根据f=$\frac{{W}_{额}}{s}$计算出摩擦力大小．

解答 解：（1）直接提升物体所做的功W_有用=Gh=1600N×1m=1600J，
斜面光滑时，没有摩擦，使用斜面所做的总功与直接提升物体所做的有用功相等，
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{1600J}{5m}$=320N；
（2）推箱子做的功为总功W${\;}_{总}^{′}$=F′s=400N×5m=2000J，
做功的功率P=$\frac{{W}_{总}^{′}}{t}$=$\frac{2000J}{20s}$=100W；
克服摩擦力所做的功W_额=W${\;}_{总}^{′}$-W_有用=2000J-1600J=400J，
摩擦力大小为f=$\frac{{W}_{额}}{s}$=$\frac{400J}{5m}$=80N．
故答案为：（1）320；（2）100；80．

点评 考查了功和功率的计算，以及对额外功的产生和斜面的机械效率的理解，要明确斜面也是一种省力的机械，任何机械省力但不省功．