Question

【題目】利用如圖所示的斜面裝置用時10s可以把重為600N的物體勻速拉到斜面頂端，斜面長為5m，高為2m，實際拉力為300N．求：
（1）拉力做功的功率；
（2）該斜面裝置的機械效率；
（3）若沿斜面方向的拉力為F，物重為G，斜面長為L，高為H，請利用總功、有用功和額外功的關系推導出摩擦力f的表達式，并由表達式判斷說明，拉力F和摩擦力f不是一對平衡力．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力做功為：W總=FL=300N×5m=1500J；

拉力的功率為：P= = =150w；

（2）解：此過程中，所做的有用功為：W有=GH=600N×2m=1200J；

則斜面的機械效率為：η= = =80%；

（3）解：由W額=W總﹣W有，因為W總=FL，W有=GH，W額=fL；

所以fL=FL﹣GH，f=F﹣ ；即f＜F，因為f≠F，所以拉力F和摩擦力f是不是一對平衡力；

【解析】（1）根據功的計算公式W=Fs可求出拉力做的功，即總功；再根據功率的公式P= 可求功率；（2）根據W=Gh求出有用功；然后根據機械效率的計算公式可求出斜面的效率．（3）明確題目中的額外功，體現在克服斜面的摩擦做的功；進而得出摩擦力與拉力不是平衡力．
【考點精析】本題主要考查了功率的計算與測量的相關知識點，需要掌握功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正確解答此題．