Question

5．如圖所示，物體重12牛，在10牛的拉力作用下沿斜面勻速從斜面的底端到頂端，已知斜面長2m，高1m．
（1）物體從斜面的底端拉到頂端用的時(shí)間為5秒．則拉力做功的功率4W
（2）然后再利用該裝置使同一物體從頂端勻速下滑至底部，則拉力為2牛．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)W=Fs求出拉力做的總功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（2）知道物體的重力和升高的高度，可利用公式W=Gh計(jì)算出克服重力做的有用功；人做的額外功是人克服摩擦力做功，等于總功減去額外功，再利用W_額=fs求摩擦力；．分析物體勻速下滑時(shí)的受力情況，可得出拉力大小．

解答 解：（1）拉力做功：W_總=Fs=10N×2m=20J；
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{20J}{5s}$=4W；
（2）克服重力做的有用功為：W_有用=Gh=12N×1.5m=12J，
小明做的額外功為：W=W_總-W_有用=20J-12J=8J，
摩擦力的大小為：f=$\frac{W}{s}$=$\frac{8J}{2m}$=4N，
物體沿斜面上升或下滑時(shí)，受到沿斜面向下的力F_下=F-f=10N-4N=6N，
由于物體對斜面的壓力和接觸面的粗糙程度不變，物體勻速下滑時(shí)，所受向上摩擦力：f₂=f=4N，
物體勻速下滑，受平衡力，即：F_下=F_拉+f₂，
所受拉力：F_拉=F_下=f2=6N-4N=2N．
故答案為：（1）4W；（2）2．

點(diǎn)評 本題考查了功率、總功、有用功的計(jì)算，以及對公式變形的理解和應(yīng)用，解答此題的關(guān)鍵是要知道使用斜面有用功（提升重物做功）、總功（推力做功）、額外功（克服摩擦做功）的意義．