Question

如圖所示，電動(dòng)機(jī)輸出的功率為30W，滑輪組的機(jī)械效率為60%，斜面的長(zhǎng)是其高的1.5倍，重物重60N，如果電動(dòng)機(jī)工作5s可使重物升高1m，則該電動(dòng)機(jī)對(duì)繩子的拉力為

50

N，而斜面的機(jī)械效率為

66.7%

．

Answer 1

分析：已知電動(dòng)機(jī)的功率，則由功率公式可求得電動(dòng)機(jī)所做的功；由滑輪組的特點(diǎn)可求得繩頭前進(jìn)的距離，則由做功公式可求得拉力；
由滑輪組的機(jī)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(duì)物體所做的有用功，則可求得斜面的機(jī)械效率．

解答：解：5s內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功W=Pt=30W×5s=150J；
由題意知，物體沿斜面前進(jìn)的距離為s=1.5×1m=1.5m；
由滑輪組的特點(diǎn)可知繩頭前進(jìn)的距離s′=2×1.5m=3m；
則拉力F=

W

s′

=

150J

3m

=50N；
滑輪組對(duì)物體做的總功W_總=W×60%=150J×60%=90J；
對(duì)物體的有用功W_有=Gh=60N×1m=60J；
則斜面的機(jī)械效率η=

W有

W總

×100%=

60J

90J

×100%≈66.7%；
故答案為：50；66.7%．

點(diǎn)評(píng)：本題將斜面與滑輪組聯(lián)系在一起，對(duì)學(xué)生的分析能力要求較高；應(yīng)注意明確電動(dòng)機(jī)做功即為對(duì)繩頭的做功，斜面對(duì)物體的總功為滑輪組輸出的功．