试题

题目:
青果学院(2007·茂名)底面积为S=0.4m2的大木箱原放在水平地面上.如如图所示,现某人用小车将它从斜面底端匀速推上斜面顶端,整个过程历时10s.已知木箱重G=400N,人体重G=600N,人对车的推力F=75N,斜面长l=4m,斜面高h=0.5m,求:
(1)木箱对水平地面的压强;
(2)木箱沿斜面向上的速度;
(3)对木箱所做的有用功;
(4)这种情况下的机械效率.
答案
解:(1)木箱放在水平地面时,对地压力F=G=400N,
由P=
F
S
得,P=
G
S
=
400N
0.4m2
=1000Pa.
(2)v=
s
t
=
I
t
=
4m
10s
=0.4m/s.
(3)W=Gh=400N×0.5m=200J.
(4)F所做的功:W1=Fll=75N×4m=300J.
人走上斜面自己做的功为:W2=Gh=600N×0.5h=300J.
W=Gh=400N×0.5m=200J,
斜面的机械效率:η′=
W
W

这种情况下的机械效率为:η=
W
W1+W2
×100%=
200J
300J+300J
×100%=33.3%.
答:(1)木箱对水平地面的压强为1000Pa;(2)木箱的速度为0.4m/s;
(3)有用功为200J;(4)这种情况下的机械效率约为33.3%.
解:(1)木箱放在水平地面时,对地压力F=G=400N,
由P=
F
S
得,P=
G
S
=
400N
0.4m2
=1000Pa.
(2)v=
s
t
=
I
t
=
4m
10s
=0.4m/s.
(3)W=Gh=400N×0.5m=200J.
(4)F所做的功:W1=Fll=75N×4m=300J.
人走上斜面自己做的功为:W2=Gh=600N×0.5h=300J.
W=Gh=400N×0.5m=200J,
斜面的机械效率:η′=
W
W

这种情况下的机械效率为:η=
W
W1+W2
×100%=
200J
300J+300J
×100%=33.3%.
答:(1)木箱对水平地面的压强为1000Pa;(2)木箱的速度为0.4m/s;
(3)有用功为200J;(4)这种情况下的机械效率约为33.3%.
考点梳理
压强的大小及其计算;速度的计算;功的计算;机械效率.
(1)根据静止在水平面上的物体的压力等于其重力,然后利用压强公式即可求得木箱对水平地面的压强.
(2)由斜面长l=4m,从斜面底端匀速推上斜面顶端所用时间t=10s,利用速度公式即可求解.
(3)由W=Gh,将G=400N,h=0.5m,代入即可求出对木箱所做的有用功.
(4)先根据人对车的推力F=75N和斜面长求出F所做的功,因为人所做的功为主动功所以人所做的功都为有用功,再利用η=
W有用
W
即可求出这种情况下的机械效率.
此题涉及到的知识点较多,综合性较强,但相对而言,难度并不大,第(4)小题要注意此时的总功是F所做的功加上人本身所做的功,不要误以为只是F所做的功.
计算题;压轴题.
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