Question

用如圖所示裝置提升物體，物重250N，動(dòng)滑輪重10N，斜面長5m，高3m，人用F=100N的力拉繩，使物體勻速地由斜面底部上升到頂端，此過程中由于繩、滑輪間摩擦而需做的額外功為30J．求：
（1）整個(gè)裝置的機(jī)械效率；
（2）斜面對物體的摩擦力大�。�

Answer 1

分析：（1）由物體升高的高度利用有用功公式可求得有用功，物體在斜面上移動(dòng)的距離為5m，則繩子移動(dòng)的距離為其2倍，則可求得拉力所做的功，即總功，則由機(jī)械效率公式可求得機(jī)械效率；
（2）額外功中包括繩、滑輪間摩擦、動(dòng)滑輪的重以及物體與斜面間的摩擦，則可求得摩擦力所做的功，利用功的計(jì)算公式可求得摩擦力的大�。�

解答：解：（1）人所做的有用功W_有=Gh=250N×3m=750J；
拉力的功W_總=F×2L=100N×2×5m=1000J；
則機(jī)械效率η=

W有

W總

×100%=

750J

1000J

×100%=75%；
（2）克服動(dòng)滑輪的重所做的功W_動(dòng)=10N×3m=30J，
斜面對物體摩擦力所做的功W=W_總-W_有-W₁-W_動(dòng)=1000J-750J-30J-30J=190J；
則摩擦力F_f=

W

L

=

190J

5m

=38N；
答：（1）裝置的機(jī)械效率為75%； （2）斜面對物體的摩擦力為38N．

點(diǎn)評：本題考查機(jī)械效率及功的計(jì)算公式的應(yīng)用，應(yīng)注意分析額外功的產(chǎn)生原因，并能靈活應(yīng)用功的公式求解．