Question

【题目】现有重800N的木箱A，小李同学想把它搬到高为6m、长为10m的斜面上，如图所示，他站在斜面上，沿斜面向上用600N的拉力使木箱A以0.2m/s的速度匀速从斜面底端到达斜面顶端。求：

（1）小李同学拉木箱的功率是多大?
（2）该斜面的机械效率是多少?
（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是多大?

Answer 1

【答案】【解答】解：（1）∵F=600N，v=0.2m/s，
∴小李同学拉木箱的功率为：P===Fv=600N×0.2m/s=120W
（2）∵G=800N，h=6m，
∴做的有用功为：W有用=Gh=800N×6m=4800J，
则机械效率为：η＝×100%＝×100%＝80% ．
（3）额外功为：W额外=W总-W有用=6000J-4800J=1200J，而W额外=fL，
则摩擦力的大小为：f＝=＝120N ．
答：（1）小李同学拉木箱的功率是120W．
（2）该斜面的机械效率是80%．
（3）木箱A在斜面上匀速运动时受到的摩擦力是120N．
【解析】（1）已知斜面的长和拉力的大小，可以利用公式W=Fs计算出拉力做的总功，又知道物体的运动速度，可利用公式t=计算出运动时间，最后再利用公式P=计算出功率的大小．
（2）知道物体的重力和提升的高度，可利用公式W=Gh计算出克服重力做的有用功；再利用公式η=计算出斜面的机械效率．
（3）而有用功加上额外功（克服摩擦做功）等于总功，据此求出额外功，再利用公式W额外=fL的公式变形计算出摩擦力大小．