Question

【题目】小明想把重1000N的木箱A搬到高h=5m，长L=10m的斜面上，如图所示．他站在斜面上，沿斜面向上用F=600N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度匀速从斜面底端拉到斜面顶端．求：

（1）小明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】
（1）

因为F=600N，v=0.2m/s，

所以小明同学拉木箱的功率为：P===Fv=600N×0.2m/s=120W；

（2）

因为G=1000N，h=5m，

所以做的有用功为：W有用=Gh=1000N×5m=5000J，

做的总功W总=Fs=600N×10m=6000J

则机械效率为：η=×100%=×100%≈83.3%．

（3）

额外功为：W额外=W总﹣W有用=6000J﹣5000J=1000J，而W额外=fL，

则摩擦力的大小为：f===100N．

【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．
【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．