Question

【題目】如圖所示，物重G為2000N，斜面長5m，高3m，斜面和滑輪組裝置的總機械效率為80%，若將重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上來，求：
（1）所需拉力F是多少？
（2）機械的總功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由題意可知斜面和滑輪組都是為了將物體的位置提高，所以有用功：

W有用=Gh=2000N×3m=6000J

總功：

= ；

總功即拉力做的功等于拉力和拉力作用點移動的距離，拉力作用點移動的距離等于物體移動距離的n倍即：

S′=nS=3×5m=15m

所需拉力

F= =

（2）解：重物上升時間

t=

機械的總功率：

=

【解析】（1）該題涉及到了斜面和滑輪組裝置的總機械效率，看起來是比較復雜的，但我們只要根據(jù)機械效率、有用功、總功的定義即可準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移動距離的乘積，據(jù)此即可求出拉力．（2）機械的總功率就是總功的功率，用重物移動的距離除以重物移動的速度求出時間．再根據(jù)功率的計算公式求出功率．
【考點精析】根據(jù)題目的已知條件，利用滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．