Question

5．如圖所示，某人用100N的拉力F勻速提升重240N的物體，在2s內(nèi)，物體上升了2m．
（1）則手拉繩端移動的速度是3m/s；
（2）人拉力做功的功率是300W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析 由滑輪組結(jié)構(gòu)看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h．
（1）已知時間和上升的高度可求手拉繩端移動的速度；
（2）已知拉力和物體上升速度可求人拉力做功的功率；
（3）根據(jù)公式W=Gh可求滑輪組所做的有用功；利用W_總=Fs求拉力做功；有用功與總功的比值就是滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：由滑輪組結(jié)構(gòu)看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h=3×2m=6m．
（1）手拉繩端移動的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3h}{t}$=$\frac{6m}{2s}$=3m/s；
（2）由P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv可知：
人拉力做功的功率P=Fv=100N×3m/s=300W；
（3）有用功W_有用=Gh=240N×2m=480J，
W_總=Fs=100N×6m=600J，
滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%．
故答案為：（1）3；（2）300；（3）滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點評 本題考查了速度的計算，使用滑輪組時有用功、總功、機(jī)械效率的計算方法，由圖得出n的值，利用好s=nh是本題的關(guān)鍵．