Question

【题目】利用如图所示的斜面装置用时10s可以把重为600N的物体匀速拉到斜面顶端，斜面长为5m，高为2m，实际拉力为300N．求：
（1）拉力做功的功率；
（2）该斜面装置的机械效率；
（3）若沿斜面方向的拉力为F，物重为G，斜面长为L，高为H，请利用总功、有用功和额外功的关系推导出摩擦力f的表达式，并由表达式判断说明，拉力F和摩擦力f不是一对平衡力．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力做功为：W总=FL=300N×5m=1500J；

拉力的功率为：P= = =150w；

（2）解：此过程中，所做的有用功为：W有=GH=600N×2m=1200J；

则斜面的机械效率为：η= = =80%；

（3）解：由W额=W总﹣W有，因为W总=FL，W有=GH，W额=fL；

所以fL=FL﹣GH，f=F﹣ ；即f＜F，因为f≠F，所以拉力F和摩擦力f是不是一对平衡力；

【解析】（1）根据功的计算公式W=Fs可求出拉力做的功，即总功；再根据功率的公式P= 可求功率；（2）根据W=Gh求出有用功；然后根据机械效率的计算公式可求出斜面的效率．（3）明确题目中的额外功，体现在克服斜面的摩擦做的功；进而得出摩擦力与拉力不是平衡力．
【考点精析】本题主要考查了功率的计算与测量的相关知识点，需要掌握功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s才能正确解答此题．