Question

如图所示，物体的质量为500千克，斜面的长L为高度h的2.5倍，物体沿斜面向上匀速运动的速度为2米/秒，若滑轮的效率是80%，斜面的效率是70%，
求（1）绳子拉力F为多少牛顿？
（2）拉力F做功的功率为多少瓦？

Answer 1

分析：利用图示装置，将重物提升做的功为有用功，拉力F做的功为总功；
将重物拉到斜面顶端拉力移动的距离为斜面长的2倍，斜面长是斜面高的2.5倍，据此求出拉力移动的距离和斜面高的关系；
求出有用功、总功的关系式，知道该装置的机械效率，可求拉力F与G的关系．

解答：解：（1）由题知，使用的是动滑轮，将重物拉到斜面顶端，拉力移动的距离：
s=2L，
∵L=2.5h，
∴s=5h，
使用该装置做的有用功：
W_有用=Gh，
使用该装置做的总功：
W_总=Fs=5Fh，
∵η=

W有用

W总

=

Gh

5Fh

=

G

5F

=80%，
故拉力F=

G

4

=

500kg×9.8N/kg

4×0.7

=1750N；
（2）P=Fv=1750N×4m/s=7000瓦；
答：（1）绳子拉力F为1750N；（2）拉力F做功的功率为7000瓦．

点评：本题考查了使用简单机械时有用功、总功、机械效率的计算方法，能确定拉力移动的距离和斜面高的关系是本题的关键．