UC知道物理难题一道 机械效率
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/16 01:02:01
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？
图:http://my.freep.cn/R.asp?U=Dmy/070419/13/0704191317411450_55651.BMP
要计算过程
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？
图:http://my.freep.cn/R.asp?U=Dmy/070419/13/0704191317411450_55651.BMP
要计算过程
解：物体沿斜面向上匀速运动的速度为2米/秒，
则物体沿竖直向上匀速运动的速度为0.8米/秒
设：物体运动1秒钟，
物体沿斜面向上匀速运动的距离为2米
物体沿竖直向上匀速运动的距离为0.8米
W有用功=mgh=500*9.8*0.8=3920J
W总功=W有用功/滑轮的效率=4900J
W绳子拉力F的功=W总功/斜面的效率=7000J
F=W绳子拉力F的功/S=7000/2=3500N
P绳子拉力F的功率=FV=3500N*2m/s=7000w
设物体移动2.5米.
那么物体上升高度为1米,势能增加E=mgh=500*9.8*1=4900j
又滑轮的效率是80％，斜面的效率是70％
拉力F做的功是W=5000/(0.8*0.7)=8750j
拉力F作用的距离为2*2.5m=5米
物体移动2.5米的时间是t=2.5/2=1.25S
(1)所以拉力F=W/S=8750/5=1750(N)
(2)拉力F的功率是P=W/T=8750/1.25=7000(w)
1.假设斜面光滑,滑轮效率为100%则: 2F'=mg*h/l.
F'=100g;
因为滑轮的效率是80％，斜面的效率是70％；所以实际上
F=F'/(0.8*0.7)=1750牛顿。
2.P=W/T=1750*2=3500瓦。
（1)对于斜面：
W有用＝mgh,W总＝F1L,F1是作用在动滑轮轴的力。
η1=W有用/W总＝mgh/F1L＝70％，
解得F1=2800N,
当物体沿着斜面上升L时，绳子拉动2L，
对于动滑轮：
W有用＝F1L，W总＝2FL，
η2＝W有用/W总＝F1L/2FL＝80％，
解得F＝1750N。
（2)物体沿斜面向上匀速运动的速度为2米/秒,绳子拉动速度为4米/秒，
P=Fv=1750N×4m/s=7000w