Question

8．如圖所示，在C點作用方向始終與半徑OC垂直、大小為F₃的力緩慢轉(zhuǎn)動輪軸時，細繩不斷纏繞于輪軸之上，細繩通過滑輪組拉動A物體沿斜面勻速向上運動了2m，力的傳感器顯示對A物體的拉力F₁為450N．（忽略輪軸摩擦）
（1）拉力F₁做功是多少？
（2）若滑輪組的機械效率為75%，繩對滑輪組拉力F₂是多少？
（3）若OB：OC=1：4，則F₃的大小為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式W=Fs計算拉力做的功；
（2）根據(jù)效率公式求出總功，計算出拉力物體所受大�。�
（3）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂計算．

解答 解：（1）拉力F₁ 做的功W₁=F₁s₁=450N×2m=900J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$得：
W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{900J}{75%}$=1200J，
由W_總=F₂s₂得：
F₂=$\frac{{W}_{總}}{{s}_{2}}$=$\frac{1200J}{4m}$=300N，
（3）根據(jù)杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂，所以$\frac{{F}_{3}}{{F}_{2}}$=$\frac{OB}{OC}$=$\frac{1}{4}$
所以F₃=$\frac{1}{4}$F₂=$\frac{1}{4}$×300N=75N．
答：（1）拉力F₁做功是900J；
（2）若滑輪組的機械效率為75%，繩對滑輪組拉力F₂是300N；
（3）若OB：OC=1：4，則F₃是75N．

點評 此題主要考查的是學生對功率、有用功、機械效率、拉力計算公式及杠桿的平衡條件的理解和掌握，知識點較多，有一定難度．