Question

小明利用動(dòng)滑輪勻速提升重為1000N的物體，所用拉力為600N，物體升高1m，則人做的總功為________J，人做的額外功為________J，動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為________．如果小明改用斜面將這個(gè)物體從長4m、高1m的斜面底部勻速推上斜面頂端、已知斜面的機(jī)械效率是75%，則推力做的總功是________J，沿斜面所用的推力是________N．

Answer 1

1000    200    83.3%    1333.3    333.3
分析：使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，重物被提升h，則拉力端移動(dòng)的距離s=2h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；求出拉力端移動(dòng)的距離，知道拉力大小求出總功W_總=Fs；根據(jù)W_總=W_有用+W_額，求額外功；再根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
知道物重G和斜面高，利用W_有=Gh求提升物體做的有用功；知道斜面的機(jī)械效率，利用效率公式求總功；再利用W_總=Fs求沿斜面所用的推力．
解答：若使用動(dòng)滑輪，n=2，
∵h(yuǎn)=1m，
∴拉力端移動(dòng)的距離：
s=2h=2×1m=2m；
當(dāng)提升G=1000N的重物時(shí)，
W_有用=Gh=1000N×1m=1000J，
W_總=Fs=600N×2m=1200J，
W_額=W_總-W_有用=1200J-1000J=200J；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%；
若使用斜面，h′=1m，s′4m，
將上面的物體沿斜面從底部勻速推上斜面頂端做的有用功：
W_有用′=Gh=1000N×1m=1000J，
∵η′=，
∴利用斜面做的總功：
W_總′===≈1333.3J；
∵W_總′=F′s′，
∴F′==≈333.3N．
故答案為：1000，200，83.3%；1333.3，333.3．
點(diǎn)評：動(dòng)滑輪和斜面都是省力的機(jī)械，能夠分清哪是有用功（有用功等于物體重和提升高度的乘積），哪是總功（總功等于拉力和拉力移動(dòng)距離的乘積）是解題的關(guān)鍵．