Question

19．如图所示，物块重200N，移动过程中所受阻力为40N．
（1）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2m/s的速度匀速移动，拉力F的功率是多大？
（2）如果这个装置的机械效率是80%，则拉力F是多大？

Answer 1

分析 首先分析滑轮组的装置为一定一动，绳子股数为2．水平移动物体克服的是物体与地面间摩擦力．
①若不考虑滑轮重及摩擦即是在理想情况下，机械效率是100%，总功等于有用功．拉力做的功就是总功，拉力的功率即总功率P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{f{s}_{物}}{t}$=fv_物．
②如果这个装置的机械效率是80%，η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f}{nF}$由此得出拉力F=$\frac{f}{nη}$．

解答 解：（1）拉力的功率即总功率P_总=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{f{s}_{物}}{t}$=fV_物=40N×0.2m/s=8W；
（2）由机械效率的计算公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{f{s}_{物}}{Fs}$=$\frac{f}{nF}$得出拉力F=$\frac{f}{nη}$=$\frac{40N}{2×80%}$=25N．
答：（1）若不考虑滑轮重及摩擦，物块以0.2m/s的速度匀速移动，拉力F的功率是8W；
（2）如果这个装置的机械效率是80%，则拉力F是25N．

点评 此题是功率和机械效率的一个综合计算题，要求我们能够根据现有的公式推导出新的计算公式．