Question

13．如圖，工人用滑輪組提升重240N的物體，所用的拉力為150N，物體在5s內(nèi)勻速上升1m，（不計(jì)繩重及繩與輪之間的摩擦）求：
（1）有用功；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）若滑輪組提升重300N的物體，求拉力的功率．

Answer 1

分析 已知重力和上升的高度可求有用功，根據(jù)繩子段數(shù)可求拉力移動(dòng)距離，然后可求總功，根據(jù)機(jī)械效率的公式可求機(jī)械效率，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重和拉力，根據(jù)總功和時(shí)間可求功率．

解答 解：（1）W_有=Gh=240N×1m=240J；   
（2）W_總=Fs=150N×2m=300J；
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{240J}{300J}$×100%=80%；
（3）由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）可得：G_動(dòng)=2F-G=2×150N-240N=60N；
當(dāng)物重為300N時(shí)，F(xiàn)′=$\frac{1}{2}$（300N+60N）=180N；
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)′}{t}$=$\frac{180N×2m}{5s}$=72W．
答：（1）有用功為240J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（3）若滑輪組提升重300N的物體，拉力的功率為72W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查功和功率的計(jì)算，機(jī)械效率的計(jì)算，抓住繩子的段數(shù)是解題的關(guān)鍵．