Question

【题目】在一次负重竞赛活动中，选手需要用塑料筐（重力不计）携带5个正方体重物沿着倾角为的斜面向上运动，如图所示，已知每个重物边长为0.2m，质量为20kg，斜面上每隔6m设有一处小平台。比赛时选手将负重从地面提起后沿着起点向上运动，每到一处平台取下一个重物，然后继续行进，直到抵达终点。某选手用时2min完成比赛。求：（取）

（1）一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强；

（2）选手比赛时在斜面运动的平均速度；

（3）选手比赛全程对重物做的功和功率。

Answer 1

【答案】（1）5×103Pa（2）0.25m/s（3）9×103J；75W

【解析】

综合应用题。

(1)一个重物对水平地面的压力：

；

受力面积：

；

重物对地面的压强：

；

(2)选手比赛时在斜面运动的距离，平均速度是：

；

(3)由题意可知，选手从起点携带5个正方体重物沿着斜面向上运动，每到一处平台取下一个重物，所以第1段路程是克服5个重物的重力做功，第2段路程是克服4个重物的重力做功，第3段路程是克服3个重物的重力做功，第4段路程是克服2个重物的重力做功，第5段路程是克服1个重物的重力做功；选手到达每个小平台处运动的距离依次为、、、、；根据直角三角形的特点，可得5个重物上升的高度依次为：

；

；

；

；

；

选手比赛中对重物做的功：

；

代入数据得：

；

选手比赛全程对重物做的功的功率：

。

答：(1)一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强为5×103Pa；

(2)选手比赛时在斜面运动的平均速度为0.25m/s；

(3)选手比赛全程对重物做的功为9×103J；功率为75W。