Question

13．如圖所示，物G重為2000N，斜面長5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s的速度從底部勻速拉到頂部，求：
（1）所需拉力F是多少？
（2）機械的總功率是多少？

Answer 1

分析 （1）該題涉及到了斜面和滑輪組裝置的總機械效率，看起來是比較復(fù)雜的，但我們只要根據(jù)機械效率、有用功、總功的定義即可準確判斷出有用功是物體重力和斜面高的乘積，根據(jù)有用功和機械效率就可求出總功．而總功就是最終施加的力和該力作用點移動距離的乘積，據(jù)此即可求出拉力．
（2）機械的總功率就是總功的功率，用重物移動的距離除以重物移動的速度求出時間．再根據(jù)功率的計算公式求出功率．

解答 解：
（1）由題意知，斜面和滑輪組將物體的位置提高，所以有用功：
W_有用=Gh=2000N×3m=6000J，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$得總功：W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{6000J}{80%}$=7500J，
s′=ns=3×5m=15m，
由W=Fs可得，所需拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{s′}$=$\frac{7500J}{15m}$=500N；
（2）重物上升時間：
t=$\frac{s}{{v}_{物}}$=$\frac{5m}{0.2m/s}$=25s，
機械的總功率：
P_總=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{7500J}{25s}$=300W．
答：（1）所需拉力F是500N，（2）機械的總功率是300W．

點評 碰到這種看起來比較復(fù)雜的題目時，一定不要著急，用我們所學(xué)過的物理知識認真的分析．再本題中，我們要牢牢掌握住有用功和總功的概念，只要搞清了有用功和總功，這道題就迎刃而解．