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[探究·创新]

利用斜面向高大的汽车上装卸货物是生活中的常见现象.下面我们运用力的知识、功的知识,探究用力的情况和做功的情况,如图所示利用斜面向货车上装货,每包货物的质量m=200 kg,斜面倾斜角α=37°,斜面的长度l=5 m,货物与斜面间的摩擦因数μ=0.2.试用学过的知识探究上面利用斜面过程比不利用任何机械直接将物体装上车所用的力及力做功情况.(g取10 m/s2)

答案:
解析:

  利用斜面时,至少用力

  F=mgsin37°+μmgcos37°=(2000×0.6+0.2×2 000×0.8) N=1 520 N

  至少做功

  W=Fl=1520×5 J=7 600 J.

  不利用任何机械时,至少用力=mg=2 000 N

  需做功h=2 000×5

  比较可以看出,利用斜面时虽然省力,但不省功


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