Question

6．如图所示，已知斜面长5m，高2m，拉力为50N．利用这个装置将重为100N的物体在5s内匀速从斜面低端拉倒顶端．求：
（1）有用功是多少？
（2）拉力做功的功率是多少？
（3）该装置的机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）知道物体的重和上升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）动滑轮绳子的有效股数为2，根据s_绳=ns_物求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出总功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（3）根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出该装置的机械效率．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=100N×2m=200J；
（2）动滑轮绳子的有效股数为2，
则绳端移动的距离：
s_绳=2s=2×5m=10m，
拉力做的总功：
W_总=Fs_绳=50N×10m=500J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{500J}{5s}$=100W；
（3）该装置的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{200J}{500J}$×100%=40%．
答：（1）有用功是200J；
（2）拉力做功的功率是100W；
（3）该装置的机械效率为40%．

点评 本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确绳端移动的距离和有用功、总功是关键．