练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    某人欲将质量m=2.0×102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面（斜面与水平面平滑连接），如图所示．假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所施的最大推力均为Fm=4.0×102N．为计算方便可认为cosθ≈1，g取10m/s2．
    （1）通过计算说明此人从斜面底端，用平行于斜面的力不能把货箱匀速推上卡车；
    （2）此人要把货箱推上卡车，需要先在水平地面上推动货箱做加速运动，使货箱在斜面的底端 A处具有一定的速度，接着继续用平行于斜面最大推力Fm推货箱．为把货箱推到斜面顶端的卡车上，货箱在斜面底端的速度至少为多大？
    （3）此人先以水平力，后以平行于斜面的力推货箱，推力大小总是Fm，那么，把静止于地面的货箱从水平面推到卡车上至少需做多少功？

    【答案】分析：（1）要将物体匀速推力应保证物体受力平衡，根据受力分析可得出是否能保持沿斜面方向上的合力为零；
    （2）由牛顿第二定律可得出物体在斜面上的加速度，由运动学公式可求得物体在底部的速度；
    （3）由题意得出初末速度，由动能定理可得出全过程中人做的功．
    解答：解：（1）设货箱与斜面间的滑动摩擦力为f，斜面对货箱的支持力为N，斜面倾角为θ，平行于斜面用力把货箱匀速推上卡车用力为F，则：
    f=μN
    N=mgcosθ
    F=f+mgsinθ
    F=6.0×102N
    因为Fm小于需要的推力6.0×102N，所以不能把货箱匀速推上卡车．
    （2）欲求货箱在斜面低端的最小速度，则可设货箱到达斜面顶端时速度为零．设货箱在斜面上做匀减速运动的加速度大小为a1，货箱在斜面底端时速度至少为v，根据牛顿第二定律：
    mgsinθ+μmgcosθ-Fm=ma1
    解得：
    a1=1.0 m/s2
    根据运动学公式有：v2=2a1L
    解得：v=m/s≈3.2m/s 
    （3）要使推力做功最少，则货箱到达斜面顶端时速度为零，即货箱通过A点时速度为v，设货箱在推力Fm作用下沿水平面运动距离为s到斜面底端时，速度大小为v，根据动能定理有：
    Fms-μmgs=mv2
    解得：s=5.0m
    此人在全过程做的功为：W=Fm（s+L）=4.0×103J；
    答：（1）不能将货箱推上去；
    （2）货箱在斜面底端的速度至少为3.2m/s；
    （3）此人在全程做的功为4.0×103J．
    点评：本题为动能定理、牛顿运动定律的综合应用，要求我们正确受力分析及过程分析，选用合适的物理规律求解．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某人欲将质量m=2.0×102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面（斜面与水平面平滑连接），如图所示．假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所施的最大推力均为Fm=4.0×102N．为计算方便可认为cosθ≈1，g取10m/s2．
    （1）通过计算说明此人从斜面底端，用平行于斜面的力不能把货箱匀速推上卡车；
    （2）此人要把货箱推上卡车，需要先在水平地面上推动货箱做加速运动，使货箱在斜面的底端 A处具有一定的速度，接着继续用平行于斜面最大推力Fm推货箱．为把货箱推到斜面顶端的卡车上，货箱在斜面底端的速度至少为多大？
    （3）此人先以水平力，后以平行于斜面的力推货箱，推力大小总是Fm，那么，把静止于地面的货箱从水平面推到卡车上至少需做多少功？

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某人欲将质量m=2.0×102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面（斜面与水平面平滑连接），如图所示．假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所施的最大推力均为
    Fm=4.0×102N．（为计算方便可认为cosθ≈1，g=10m/s2）．
    （1）从斜面底端用平行于斜面的力把货箱匀速推上卡车，需多大的推力？
    （2）若货箱在水平面和斜面上时，人对货箱所施加的推力Fm分别平行与水平面和斜面，那么，为把静止在水平地面上的货箱推到斜面顶端的卡车上，需从距A点至少多远的地方推动货箱？
    （3）通过推导说明，用最大推力为Fm将货箱推上卡车时做功最少．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某人欲将质量m=2.0×102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面(斜面与水平面平滑连接)，如图所示。假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所能施加的最大推力均为Fm=4.0×102N。（g=10m/s2）。

    （1）从斜面底端用平行于斜面的力把货箱匀速推上卡车，需多大的推力？

    （2）若在推货箱时此人用了最大的推力，且在水平面和斜面上时，人对货箱所施加的推力Fm分别平行与水平面和斜面，那么，为把静止在水平地面上的货箱推到斜面顶端的卡车上，需从距A点至少多远的地方推动货箱？

    （3）有同学认为，为将货箱推上卡车，此人必需要用最大的力推箱子，这样做功才是最少。你认为他的想法是否正确？（设此人的推力始终与水平面和斜面平行）。

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    某人欲将质量m=2.0×102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面(斜面与水平面平滑连接)，如图所示。假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所能施加的最大推力均为Fm=4.0×102N。（g=10m/s2）。

    （1）从斜面底端用平行于斜面的力把货箱匀速推上卡车，需多大的推力？

    （2）若在推货箱时此人用了最大的推力，且在水平面和斜面上时，人对货箱所施加的推力Fm分别平行与水平面和斜面，那么，为把静止在水平地面上的货箱推到斜面顶端的卡车上，需从距A点至少多远的地方推动货箱？

    （3）有同学认为，为将货箱推上卡车，此人必需要用最大的力推箱子，这样做功才是最少。你认为他的想法是否正确？（设此人的推力始终与水平面和斜面平行）。

     

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源：2010-2011学年浙江省杭州萧山三校高三上学期期中联考物理试卷 题型：计算题

    某人欲将质量m=2.0×102kg的货箱推上高h=1.0m的卡车，他使用的是一个长L=5.0m的斜面(斜面与水平面平滑连接)，如图所示。假设货箱与水平面和斜面的动摩擦因数均为μ=0.10，此人沿平行于地面和斜面对货箱所能施加的最大推力均为Fm=4.0×102N。（g=10m/s2）。

    （1）从斜面底端用平行于斜面的力把货箱匀速推上卡车，需多大的推力？

    （2）若在推货箱时此人用了最大的推力，且在水平面和斜面上时，人对货箱所施加的推力Fm分别平行与水平面和斜面，那么，为把静止在水平地面上的货箱推到斜面顶端的卡车上，需从距A点至少多远的地方推动货箱？

    （3）有同学认为，为将货箱推上卡车，此人必需要用最大的力推箱子，这样做功才是最少。你认为他的想法是否正确？（设此人的推力始终与水平面和斜面平行）。

     

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案