Question

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

分析：（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．再根據功率的計算公式求出功率．

解答：解：（1）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：
W總=

W有用

η

=

6000J

80%

=7500J；
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=

W總

S′

=

7500J

15m

=500N
（2）重物上升時間
t=

S

V物

=

5m

0.2m/s

=25s
機械的總功率：
P總=

W總

t

=

7500J

25S

=300W
答：（1）所需拉力F是500N，（2）機械的總功率是300W．

點評：碰到這種看起來比較復雜的題目時，一定不要著急，用我們所學過的物理知識認真的分析．再本題中，我們要牢牢掌握住有用功和總功的概念，只要搞清了有用功和總功，這道題就迎刃而解．