Question

2010兰州中考物理有个疑问

33.（6分）如图23所示，物重G为2000N，斜面长5m，高3m，斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%，若将重物沿斜面以0.2m/s的速度拉上来，求：
（1）所需拉力F是多少？ （2）机械的总功率是多少？
斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%这个什麽意思，我看答案求第一问是直接用80%，但跟斜面有什么关系？我绕糊涂了，求个明白的人士

Answer 1

斜面和滑轮组装置的总机械效率为80%的意思是首先是通过斜面做功，有用功为提升物体所做功，总功为不用滑轮组拉动物体所做功；在滑轮组上，拉动物体所做功为有用功，绳端拉力所做功为总功。即
η斜面=GH/FL
η滑轮组=FL/（F拉nL)
这样η总=GH/（F拉nL)
n为滑轮组承担阻力的绳子段数。

Answer 2

这么说，首先要把物体拉到斜面顶端，这个需要做功，这个做功是物体相对地面的做功，也叫重力做功，而我们人要想把物体拉到顶端，肯定要做更多的功，因为这个物体不是被垂直拉上去的，而是通过一个斜面，这个时候斜面就会有摩擦或者其他的一些阻碍，所有人做的功是总功，而物体做的功叫有用功，有用功除以总功就是机械效率，用公式表示就是 W物=W总*η
明白这个就很好做了啊
首先，物体做功我们是知道的，就是重力的做功，这个很好算：W物=G*h=2000N*3m=6000j
然后算W总=W物/η=6000/80%=7500J
总功算出来，可以根据W=FS来计算F，但是由于这个是一个滑轮组，而且是个动滑轮组，于是人的拉力跟物体受到的拉力是不相等的，我们要来数一数有多少段绳子，数的出来是3段，即n=3，于是F物=3F
现在可以算了，W总=F物*S=3*F*S=7500J
这个计算简单：F=7500/(3*5)=500N
第一问算完，下面是第二问
总功率P=FV，这个应该懂吧，这个是个推导公式……要我推导一下不？
W=PT,同时W=FS
所以 PT=FS
所以 P=FS/T
因为S/T=V
所以P=FV
推导过程中的各个变量符号跟这题没关系哈，我只是为了跟你说明这个公式的由来，咱们还说第二问：
P=FV，其中，这个F是只物体所受到的拉力，这个题目中就是F物
则 P=F物*V=3*F*V
可以算出P=300W

Answer 3

80%效率，意思是F做的功，只有80%有效功做到物体上（斜面可能有摩擦，或者绳子与滑轮之间有摩擦，损耗掉一部分功），斜面其实没用，主要是告诉你F是用来抵消G在斜面的分力，即0.8F=G的分力，机械的总功率就是G乘以物体在垂直方向上的速度。