Question

12．如图所示，利用轻滑轮将一质量为100kg的重物的物体沿倾角α=37°的斜面以速度v=0.5m/s匀速拉至高为h=1.5m的汽车上（sin37°=0.6，cos37°=0.8），斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.2． 问
（1）此过程中拉力F的功率是多少？
（2）这一过程中机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）根据共点力平衡求出拉力的大小，结合拉力作用点的速度，根据P=Fv求出拉力的功率．
（2）根据有用功和总功的比值求出 该过程中的机械效率．

解答 解：（1）根据共点力平衡得，2F=mgsin37°+μmgcos37°，
代入数据解得F=380N．
物体的速度为0.5m/s，则根据动滑轮的特点可知拉力作用点的速度为1m/s，
可知拉力F的功率P=Fv′=380×1W=380W．
（2）在t时间内，拉力F做功W=Fv′t，重力做功W′=mgvtsin37°，
则机械效率η=$\frac{W′}{W}=\frac{mgvsin37°}{Fv′}=\frac{1000×0.5×0.6}{380}$≈79%．
答：（1）此过程中拉力F的功率是380W；
（2）这一过程中机械效率是79%．

点评 本题考查了共点力平衡和功率公式的基本运用，知道拉力作用点的速度是物体速度的两倍，基础题．