Question

如圖所示滑輪組，不計(jì)繩重和摩擦，小馬用拉力F=20N，在t=10s的時(shí)間內(nèi)，把G=50N的物體勻速提高了h=2m，求：
（1）滑輪的重力；
（2）小馬拉力的功率；
（3）該滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

【答案】分析：由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h，
（1）不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)公式F=（G+G_動(dòng)）求動(dòng)滑輪重；
（2）根據(jù)s=nh求物體上升的高度，根據(jù)公式W=Fs求出拉力做的總功，知道總功和時(shí)間，再利用功率公式P=求拉力做功功率；
（3）根據(jù)公式W=Gh求出拉力做的有用功，知道了有用功和總功，再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．
解答：已知：拉力F=20N，時(shí)間t=10s，物重G=50N，上升高度h=2m，繩子股數(shù)n=3
求：（1）滑輪的重量G_動(dòng)=？（2）小馬拉力的功率P=？；（3）該滑輪組的機(jī)械效率η=？
解：（1）因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，所以F=（G+G_動(dòng)），
動(dòng)滑輪重為：
G_動(dòng)=3F-G=3×20N-50N=10N；
（2）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，
拉力移動(dòng)距離：s=3h=3×2m=6m，
拉力做的總功：W_總=Fs=20N×6m=120J，
拉力的功率：P===12W；
（3）拉力做的有用功：W_有用=Gh=50N×2m=100J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%．
答：（1）動(dòng)滑輪重為10N；
（2）拉力的功率為12W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．
點(diǎn)評：本題是一個(gè)綜合計(jì)算題，要求靈活運(yùn)用功的公式、功率公式、機(jī)械效率的公式，能確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)是關(guān)鍵（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）．