Question

如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上

如图所示,斜面长5m,高1m,工人用沿斜面方向400N的力把重1600N的木箱匀速推到车上，推力对集装箱做的功是______J,斜面的机械效率是_______,集装箱受到的摩擦力是_______N。

Answer 1

推力对集装箱做的功：W总＝FS＝400N x 5m=2000J

W有＝Gh=1600N x 1m=1600J
斜面的机械效率：η= W有 / W总＝ 1600J ÷2000J =80％

W额＝fS
摩擦力：f=W额/S＝（W总-W有）/S＝（2000J-1600J） ÷5m=80N

追问

木箱不是做匀速直线运动吗？摩擦力f不应该和F相等吗？

追答

f与F不相等，F>f
这里不是二力平衡，推力F等于摩擦力f与重力在斜面方向上的分力之和

克服摩擦力做的功就是额外功，所以：
W额＝fS
摩擦力：f=W额/S＝（W总-W有）/S＝（2000J-1600J） ÷5m=80N

Answer 2

400推力沿斜面作用于集装箱运动了5m

所以推力对集装箱做的功 W = FS=2000J
推力对集装箱做的功部分转化为集装箱的机械能
集装箱的机械能为动能加势能，E=Ek+Ep
Ek = 0，Ep = mgh = Gh = 1600J ， E = 0 + 1600 = 1600J
斜面的机械效率η = E/W = 0.8 = 80%
集装箱受到的摩擦力

推力对集装箱做的功 = 客服摩擦力做的功 + 集装箱的机械能
所以 fS = W - E
fS = 400
f = 80N

追问

木箱不是做匀速直线运动吗？摩擦力f不应该和F相等吗？

追答

额，这个是在斜面上啊，还有集装箱的重力沿斜面的分力啊

Answer 3

1. 推力对集装箱做的功是：W=FL=400*5=2000J；
   

2. 斜面的机械效率是：η=W有用÷W总=Gh÷FL=1600*1/2000=80%

3. 集装箱受到的摩擦力是:f=W额外/L  =(2000-1600)/5=80N   (W额外=W总-W有用)。

   
   

追问

木箱不是做匀速直线运动吗？摩擦力f不应该和F相等吗？