Question

16．如圖所示，用滑輪組提升重物（不計繩重和摩擦）．用100N的力提升重為200N的物體，使物體在10s內(nèi)勻速上升了1m．
（1）拉力做功的功率？
（2）當(dāng)用該滑輪組提升400N的物體時，該滑輪組的效率可達(dá)到多高？

Answer 1

分析 （1）由圖通過動滑輪繩子段數(shù)n=3，由W=Fs=Fnh計算拉力的功，由P=$\frac{W}{t}$計算拉力做功的功率；
（2）不計繩重和摩擦?xí)r，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）的變形式求出動滑輪的重，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$計算提升400N的物體時滑輪組的效率．

解答 解：
（1）由圖可知通過動滑輪繩子段數(shù)n=3，
拉力的功：W=Fs=Fnh=100N×3×1m=300J，
所以拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{300J}{10s}$=30W；
（2）不計繩重和摩擦?xí)r，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動），
由當(dāng)提起200N物體時可得動滑輪重力，G_動=nF-G_物=3×100N-200N=100N；
所以提升400N的物體時滑輪組的效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{有}+{W}_{額}}$×100%=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{動}h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%=$\frac{400N}{400N+100N}$×100%=80%．
答：
（1）拉力做功的功率為30W；
（2）當(dāng)用該滑輪組提升400N的物體時，該滑輪組的效率可達(dá)80%．

點評 本題考查了總功、功率、機(jī)械效率的計算，利用好“不計繩重和摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）是本題的關(guān)鍵．