Question

13．工人利用如圖1所示的滑輪組將重900N的物體豎直向上勻速提升0.5m，工人對繩的拉力為600N，則滑輪組對重物所做的有用功 W_有用=450J，該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率η=75%．如圖2，體重500N的人，要將G=700N的吊籃勻速吊起，不計(jì)滑輪、繩重及摩擦．人站在吊籃中至少要用400N的力拉繩．

Answer 1

分析 （1）已知物體的重力和物體升高的高度，根據(jù)公式W=Gh可求滑輪組對重物所做的有用功；
（2）已知拉力的大小和物體升高的高度，以及動滑輪上的繩子段數(shù)，根據(jù)公式W=FS可求拉力所做的總功；
有用功總功的比值就是滑輪組的機(jī)械效率；
（3）此題可用整體法來進(jìn)行分析．由于在勻速提升吊籃的過程中，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，那么三段繩子所承受的拉力正好是人、動滑輪和吊籃的重力和．可據(jù)此求解．

解答 解：滑輪組對重物所做的有用功 W_有用=Gh=900N×0.5m=450J；
拉力做的總功W_總=Fs=F×2h=600N×2×0.5m=600J；
該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{450J}{600J}$×100%=75%；
將人、吊籃、動滑輪看作一個(gè)整體，由于勻速提升吊籃，由二力平衡的條件知：
人的拉力F=$\frac{1}{n}$（G+G_人）=$\frac{1}{3}$（500N+700N）=400N．
故答案為：450；75；400．

點(diǎn)評 本題考查有用功、總功、機(jī)械效率、功率等的計(jì)算，考查的知識點(diǎn)較多，做題時(shí)一定要仔細(xì)認(rèn)真，難點(diǎn)是判斷動滑輪上的繩子段數(shù)．