用如图所示装置提升物体,物重250N,动滑轮重10N,斜面长5m,高3m,人用F=100N的力拉绳,使物体匀速地由斜面底部上升到顶端,此过程中由于绳、滑轮间摩擦而需做的额外功为30J.求:
(1)整个装置的机械效率;
(2)斜面对物体的摩擦力大小.
网友回答
解:(1)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=×100%=×100%=75%;
(2)克服动滑轮的重所做的功W动=10N×3m=30J,
斜面对物体摩擦力所做的功W=W总-W有-W1-W动=1000J-750J-30J-30J=190J;
则摩擦力Ff===38N;
答:(1)装置的机械效率为75%; (2)斜面对物体的摩擦力为38N.
解析分析:(1)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;
(2)额外功中包括绳、滑轮间摩擦、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.
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.