Question

利用如圖所示，滑輪使1000N的物體，沿斜面勻速前進5m時，物體升高2m．若不考慮額外功的損耗，作用在繩端的拉力多大？若整個裝置的機械效率是80%，作用在繩端的拉力多大？

Answer 1

答案：
解析：

答：不考慮額外功的損耗時，作用在繩端拉力的大小是200N，整個裝置的效率是80%時，拉力的大小是250N． 　　分析　　有關(guān)利用機械做功的問題，若不考慮額外功的損耗，可用功的原理進行解答．本題直接用手做的功可求出．利用機械時，在拉力的作用下，繩自由端移動的距離也可求出，因此，根據(jù)功的原理即可求出拉力的大小． 　　本題第二種情況，有用功可求出．總功可用拉力與繩自由端移動的距離之積表示，機械效率已給出，因此代入機械效率的公式，即可求出拉力． 　　已知：G＝1000N，s＝5m×2＝10m，h＝2m． 　　求：(1)不考慮額外功損耗時，F(xiàn)＝？ 　　(2)η＝80%時，F(xiàn)＝？ 　　解：(1)不考慮額外功損耗時： 　　　　機械克服重力做的功W1＝G·h， 　　　　動力對機械做的功W2＝F·s． 　　　　根據(jù)功的原理：W1＝W2， 　　　　所以：G·h＝F·s． 　　　　F＝＝200N． 　　　　(2)機械效率為80%時： 　　　　有用功W有用＝G·h， 　　　　總功W總＝·s． 　　　　又因η＝×100%＝×100%， 　　　　　故＝ 　　　　　　�。�250(N)． 　　評注　　本題涉及用動滑輪和斜面組成的聯(lián)合機械做功的問題．弄清楚裝置的組成部分，試找出動力作用點移動的距離和阻力作用點移動距離的數(shù)量關(guān)系，是解題的關(guān)鍵． 運用功的原理、機械效率解有關(guān)簡單機械的問題時，需搞清以下三個關(guān)系： 　　(1)距離關(guān)系，即動力對機械做功移動的距離和機械對物體做功移動的距離關(guān)系．距離關(guān)系由機械結(jié)構(gòu)決定． 　　(2)力的關(guān)系，即使用機械做功所需要的動力與直接用手做功所需用的力之間的關(guān)系．對于理想機械，力的關(guān)系由距離關(guān)系決定，而實際機械，力的關(guān)系由距離的關(guān)系和機械效率兩者共同決定． 　　(3)功的關(guān)系，即動力對機械做功與機械克服阻力做的功(或直接用手做的功)的關(guān)系．機械效率全面反映了功的關(guān)系．