Question

利用如圖所示，滑輪使1000N的物體，沿斜面勻速前進(jìn)5m時(shí)，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(gè)裝置的機(jī)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(shí)，作用在繩端拉力的大小是200N，整個(gè)裝置的效率是80%時(shí)，拉力的大小是250N． 　　分析　　有關(guān)利用機(jī)械做功的問題，若不考慮額外功的損耗，可用功的原理進(jìn)行解答．本題直接用手做的功可求出．利用機(jī)械時(shí)，在拉力的作用下，繩自由端移動(dòng)的距離也可求出，因此，根據(jù)功的原理即可求出拉力的大�。� 　　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(dòng)的距離之積表示，機(jī)械效率已給出，因此代入機(jī)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(shí)，F(xiàn)＝？ 　　(2)η＝80%時(shí)，F(xiàn)＝？ 　　解：(1)不考慮額外功損耗時(shí)： 　　　　機(jī)械克服重力做的功W1＝G·h， 　　　　動(dòng)力對(duì)機(jī)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(jī)械效率為80%時(shí)： 　　　　有用功W有用＝G·h， 　　　　總功W總＝·s． 　　　　又因η＝×100%＝×100%， 　　　　　故＝ 　　　　　　　＝250(N)． 　　評(píng)注　　本題涉及用動(dòng)滑輪和斜面組成的聯(lián)合機(jī)械做功的問題．弄清楚裝置的組成部分，試找出動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離和阻力作用點(diǎn)移動(dòng)距離的數(shù)量關(guān)系，是解題的關(guān)鍵． 運(yùn)用功的原理、機(jī)械效率解有關(guān)簡(jiǎn)單機(jī)械的問題時(shí)，需搞清以下三個(gè)關(guān)系： 　　(1)距離關(guān)系，即動(dòng)力對(duì)機(jī)械做功移動(dòng)的距離和機(jī)械對(duì)物體做功移動(dòng)的距離關(guān)系．距離關(guān)系由機(jī)械結(jié)構(gòu)決定． 　　(2)力的關(guān)系，即使用機(jī)械做功所需要的動(dòng)力與直接用手做功所需用的力之間的關(guān)系．對(duì)于理想機(jī)械，力的關(guān)系由距離關(guān)系決定，而實(shí)際機(jī)械，力的關(guān)系由距離的關(guān)系和機(jī)械效率兩者共同決定． 　　(3)功的關(guān)系，即動(dòng)力對(duì)機(jī)械做功與機(jī)械克服阻力做的功(或直接用手做的功)的關(guān)系．機(jī)械效率全面反映了功的關(guān)系．