Question

某人用如圖所示的滑輪組勻速提升500N的重物，所用的拉力F為300N，2s內(nèi)物體上升了1m，在此過程中，（不計(jì)摩擦和繩重）．
求：
①有用功；      
②滑輪組的機(jī)械效率；
③拉力的功率；  
④滑輪組中動(dòng)滑輪的重．

Answer 1

分析：由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)n=2，s=2h，
（1）根據(jù)W=Gh求出人做的有用功；
（2）根據(jù)W=Fs求出總功率，根據(jù)效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)P=

W

t

求出人做功的功率．
（4）根據(jù)F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）的變形式求出動(dòng)滑輪的重；

解答：解：（1）人做的有用功：
W_有=Gh=500N×1m=500J；
（2）由圖知n=2，s=2h=2×1m=2m，
人做的總功：
W_總=Fs=300N×2m=600J；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

500J

600J

×100%≈83.3%；
（3）人做功的功率：
P=

W總

t

=

600J

2s

=300W．
（4）∵不計(jì)摩擦和繩重
∴F=

1

2

（G_物+G_動(dòng)）
∴所用動(dòng)滑輪的重：
G_動(dòng)=2F-G=2×300N-500N=100N；
答：①有用功為500J；      
②滑輪組的機(jī)械效率為83.3%；
③拉力的功率為300W；  
④滑輪組中動(dòng)滑輪的重為100N．

點(diǎn)評(píng)：本題中主要考查了功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，搞清各力與距離之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，熟練運(yùn)用相關(guān)公式是解決此題的關(guān)鍵．