Question

如圖所示，電動機輸出的功率為30W，滑輪組的機械效率為60%，斜面的長是其高的1.5倍，重物重60N，如果電動機工作5s可使重物升高1m，則該電動機對繩子的拉力為________N，而斜面的機械效率為________．

Answer 1

50    66.7%
分析：已知電動機的功率，則由功率公式可求得電動機所做的功；由滑輪組的特點可求得繩頭前進的距離，則由做功公式可求得拉力；
由滑輪組的機械效率可求得物體獲得的總功，由重物升高的高度可求得對物體所做的有用功，則可求得斜面的機械效率．
解答：5s內電動機所做的功W=Pt=30W×5s=150J；
由題意知，物體沿斜面前進的距離為s=1.5×1m=1.5m；
由滑輪組的特點可知繩頭前進的距離s′=2×1.5m=3m；
則拉力F===50N；
滑輪組對物體做的總功W_總=W×60%=150J×60%=90J；
對物體的有用功W_有=Gh=60N×1m=60J；
則斜面的機械效率η=×100%=×100%≈66.7%；
故答案為：50；66.7%．
點評：本題將斜面與滑輪組聯系在一起，對學生的分析能力要求較高；應注意明確電動機做功即為對繩頭的做功，斜面對物體的總功為滑輪組輸出的功．