一个人要将质量m=500kg的货物装进离地面离h=1m的卡车车厢内，他找到一个长为L=5m的斜面，但是没有其他更多可借助的工具，假设货物在地面或斜面上滑动时所受的摩擦阻力恒为货物重力的0.12倍，这个人的最大推力为800N，则他如何才能将货物推进车厢呢？．将货物推进车厢该人至少要消耗 J的身体能量．试题及答案-填空题-云返教育

试题详情

一个人要将质量m=500kg的货物装进离地面离h=1m的卡车车厢内，他找到一个长为L=5m的斜面，但是没有其他更多可借助的工具，假设货物在地面或斜面上滑动时所受的摩擦阻力恒为货物重力的0.12倍，这个人的最大推力为800N，则他如何才能将货物推进车厢呢？．将货物推进车厢该人至少要消耗 J的身体能量．

试题解答

人用最大推力使货物在水平面上至少滑行20m后再推物体滑上斜面:20000

解：人的最大推力为F_m=800N
货物所受摩擦力始终为F_f=0.12G=600N．
又重力沿斜面向下的分力为F_x=mgsinθ=mg

=1000N．
由于F_m＜F_f+F_x，故两人不可能直接将货物推上斜面．
注意到F_m＞F_f，我们可以让货物先在水平面上作匀加速运动，使货物在滑上斜面之前已经获得速度，然后匀减速滑动斜面顶端．
设货物在水平面上作匀加速直线运动的距离为s，在此运动过程中，由牛???第二定律得F_m-f=ma₁，则货物在水平面上作加速运动所获得的速度为v=

√2a₁S

．
货物滑上斜面后作匀减速运动，设其加速度大小为a₂，则由牛顿第二定律得F_x+f-F_m=ma₂，其中F_x为货物重力的下滑分力，f_x=Gsinα═G

要使货物恰好能滑到顶端，则有v=

√2a₂L

．
所以，货物在水平面上加速的距离应为s=

a₂

a₁

(F_x+f-F_m)L

F_m-f

，代入数据即可求得s=20m．
此过程人做的功最小，为：W=F（S+L）=800N×（20m+5m）=20000J
故答案为：人用最大推力使货物在水平面上至少滑行20m后再推物体滑上斜面，20000．

标签

必修2 人教版填空题高中物理

试题详情

试题解答

功能关系相关试题