Question

如图所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：
（1）所需拉力F是多少？
（2）机械的总功率是多少？

Answer 1

分析：（1）该题涉及到了斜面和滑轮组装置的总机械效率，看起来是比较复杂的，但我们只要根据机械效率、有用功、总功的定义即可准确判断出有用功是物体重力和斜面高的乘积，根据有用功和机械效率就可求出总功．而总功就是最终施加的力和该力作用点移动距离的乘积，据此即可求出拉力．
（2）机械的总功率就是总功的功率，用重物移动的距离除以重物移动的速度求出时间．再根据功率的计算公式求出功率．

解答：解：（1）由题意可知斜面和滑轮组都是为了将物体的位置提高，所以有用功：
W_有用=Gh=2000N×3m=6000J
总功：
W总=

W有用

η

=

6000J

80%

=7500J；
总功即拉力做的功等于拉力和拉力作用点移动的距离，拉力作用点移动的距离等于物体移动距离的n倍即：
S^′=nS=3×5m=15m
所需拉力
F=

W总

S′

=

7500J

15m

=500N
（2）重物上升时间
t=

S

V物

=

5m

0.2m/s

=25s
机械的总功率：
P总=

W总

t

=

7500J

25S

=300W
答：（1）所需拉力F是500N，（2）机械的总功率是300W．

点评：碰到这种看起来比较复杂的题目时，一定不要着急，用我们所学过的物理知识认真的分析．再本题中，我们要牢牢掌握住有用功和总功的概念，只要搞清了有用功和总功，这道题就迎刃而解．