Question

小明做“測(cè)滑輪組機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)時(shí)，用如圖所示的滑輪，組裝成滑輪組，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出使用該滑輪組時(shí)最省力的繞法．用此滑輪組將重為3.6N的物體以0.15m/s的速度勻速提起時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率為75%．（忽略摩擦及繩重）求：
（1）對(duì)繩子的拉力F的大��；
（2）拉力的功率；
（3）若用此滑輪組將4N的重物提高0.1m時(shí)，求拉力需要做的功．

Answer 1

分析：根據(jù)滑輪組的設(shè)計(jì)與組裝進(jìn)行分析，即將繩子的一端固定在定滑輪上，然后將繩子繞在滑輪組上；
（1）根據(jù)機(jī)械效率的變形公式η=

G

4F

即可求出；
（2）根據(jù)功率的變形公式P=FV即可求出拉力的功率；
（3）先求出動(dòng)滑輪的重力，然后根據(jù)F=

1

4

(G物+G動(dòng))求出拉力的大小，再利用W=Fs即可求出拉力做的功．

解答：解：正確繩子的繞法如圖所示

已知：G=3.6N，n=4，η=75%，F(xiàn)=1.2N，V=4×0.15

m

s

，G′=4N，h=0.1m
求：F，P，
（1）由η=

G

4F

可得F=

G

4η

=

3.6N

4×75%

=1.2N
（2）P=

W

t

=FV=1.2N×(4×0.15m/s)=0.72W
（3）G_動(dòng)=4F-G=4×1.2N-3.6N=1.2N
F′=

1

4

×(1.2N+4N)=1.3N，
W′=F′s=1.3N×4×0.1m=0.52J
答：對(duì)繩子的拉力為1.2N，拉力的功率為0.72W，拉力需要做0.52J的功．

點(diǎn)評(píng)：會(huì)組裝滑輪組，會(huì)計(jì)算拉力的大小，會(huì)熟練應(yīng)用功率和功的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算．