Question

如图所示，用一个平行于斜面向上的恒力将质量m=10.0kg的箱子从斜坡底端由静止推上斜坡，斜坡与水平面的夹角θ=37°，推力的大小F=100N，斜坡长度s=4.8m，木箱底面与斜坡的动摩擦因数μ=0.20．重力加速度g取10m/s²，且已知sin37°=0.60，cos37°=0.80．
求：（1）物体到斜面顶端所用时间．
（2）到顶端时推力的瞬时功率多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度，再根据匀变速直线运动位移时间公式求解时间；
（2）根据速度时间公式求出到达顶端的速度，根据P=Fv求解瞬时功率．
解答：解：（1）对物体进行受力分析，
沿斜面方向有：F-mg sin37°-f=ma     ①
滑动摩擦力f=μF_N             ②
垂直于斜面方向有：F_N=mg cos37°       ③
由①②③解得：a=2.4m/s²                    
由   s=at²               
解得：t=2s                  
（2）根据速度时间公式得：V=at           
而到顶端时推力的瞬时功率P=FV           
代入数据解得：p=480w     
答：（1）物体到斜面顶端所用时间为2s．
（2）到顶端时推力的瞬时功率为480W．
点评：本题主要考查了牛顿第二定律、运动学基本公式及瞬时功率公式的直接应用，难度不大，属于基础题．