Question

20．如图的装置提升重物，物体重250N，动滑轮重20N，斜面底部到顶端长5m、高3m，人在右侧用F=100N的力拉绳子，使物体匀速地由底部上升到顶端，不计绳子的质量及轮和轴的摩擦，不计动滑轮到重物间的绳长，则提升过程装置的机械效率为75%，斜面对物体的摩擦力为38N．

Answer 1

分析 由物体升高的高度利用有用功公式可求得有用功，物体在斜面上移动的距离为5m，则绳子移动的距离为其2倍，则可求得拉力所做的功，即总功，则由机械效率公式可求得机械效率；
额外功中包括动滑轮的重以及物体与斜面间的摩擦，则可求得摩擦力所做的功，利用功的计算公式可求得摩擦力的大小．

解答 解：人所做的有用功W_有=Gh=250N×3m=750J；
拉力的功W_总=F×2L=100N×2×5m=1000J；
则机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{750J}{1000J}$×100%=75%；
克服动滑轮的重所做的功W_动=20N×3m=60J，
斜面对物体摩擦力所做的功W=W_总-W_有-W₁-W_动=1000J-750J-60J=190J；
则摩擦力F_f=$\frac{W}{L}$=$\frac{190J}{5m}$=38N．
故答案为：75%；38N．

点评 本题考查机械效率及功的计算公式的应用，应注意分析额外功的产生原因，并能灵活应用功的公式求解．