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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.

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=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=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-W=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.

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