Question

20．如圖的裝置提升重物，物體重250N，動(dòng)滑輪重20N，斜面底部到頂端長(zhǎng)5m、高3m，人在右側(cè)用F=100N的力拉繩子，使物體勻速地由底部上升到頂端，不計(jì)繩子的質(zhì)量及輪和軸的摩擦，不計(jì)動(dòng)滑輪到重物間的繩長(zhǎng)，則提升過(guò)程裝置的機(jī)械效率為75%，斜面對(duì)物體的摩擦力為38N．

Answer 1

分析 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；
額外功中包括動(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：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=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{750J}{1000J}$×100%=75%；
克服動(dòng)滑輪的重所做的功W_動(dòng)=20N×3m=60J，
斜面對(duì)物體摩擦力所做的功W=W_總-W_有-W₁-W_動(dòng)=1000J-750J-60J=190J；
則摩擦力F_f=$\frac{W}{L}$=$\frac{190J}{5m}$=38N．
故答案為：75%；38N．

點(diǎn)評(píng) 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．