Question

13．如圖所示，物G重為2000N，斜面長(zhǎng)5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機(jī)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(jī)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(jī)械效率，看起來(lái)是比較復(fù)雜的，但我們只要根據(jù)機(jī)械效率、有用功、總功的定義即可準(zhǔn)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(jī)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(diǎn)移動(dòng)距離的乘積，據(jù)此即可求出拉力．
（2）機(jī)械的總功率就是總功的功率，用重物移動(dòng)的距離除以重物移動(dòng)的速度求出時(shí)間．再根據(jù)功率的計(jì)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=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$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=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s′}$=$\frac{7500J}{15m}$=500N；
（2）重物上升時(shí)間：
t=$\frac{s}{{v}_{物}}$=$\frac{5m}{0.2m/s}$=25s，
機(jī)械的總功率：
P_總=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{7500J}{25s}$=300W．
答：（1）所需拉力F是500N，（2）機(jī)械的總功率是300W．

點(diǎn)評(píng) 碰到這種看起來(lái)比較復(fù)雜的題目時(shí)，一定不要著急，用我們所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)認(rèn)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．