Question

如图甲所示是工人搬运货物的情景，过程简化如图乙所示，先利用斜面将货物匀速推到车上，再将货物水平推到d点，这个过程中推力大小保持为800 N，方向与运动方向保持一致，货物重为1 000 N，各段长度如图乙所示，推上斜面用时10 s，水平推动用时5 s，g=10 N/kg，求：

（1）货物沿斜面运动的速度；

（2）货物从a点到b点的运动过程中，受到摩擦力的大小；

（3）斜面的机械效率；

（4）货物从b点运动到d点过程中推力的功率。

Answer

（1）0.15 m/s；（2）200 N；（3）75%；（4）288 W

【解析】

（1）将货物沿斜面推到车上的过程中，货物的运动速度：v===0.15 m/s

（2）货物从a点到b点的运动过程中有用功：W有用=Gh=1 000 N×0.9 m=900 J

推力做的总功：W总=Fs=800 N×1.5 m=1 200 J

额外功：W额=W总－W有用=1 200 J－900 J=300 J

由W额=fs得摩擦力：f===200 N

（3）斜面的机械效率：η===75%

（4）货物从b点运动到d点过程中，推力F=800 N，沿水平方向推动的距离s′=1.8 m

此过程中推力做功：W=Fs′=800 N×1.8 m=1 440 J

此过程中推力的功率：P===288 W