Question

15．如圖，用40N的力向下拉繩子，使物體在5s內(nèi)勻速上升0.3m，滑輪組的機械效率為80%，則物體的重力為96N，拉力的功率為7.2W，動滑輪的重力為24N．（不計摩擦和繩重）

Answer 1

分析 （1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=3，拉力端移動的速度等于物體A上升的速度的3倍；先利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$求重力，再利用P=Fv求拉力F做功的功率；
（2）不計繩重和滑輪與軸的摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{3}$（G_A+G_動），據(jù)此求動滑輪重力．

解答 解：（1）由圖知，n=3，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$得物體的重力：
G=3ηF=3×80%×40N=96N，
物體上升的速度v_物=$\frac{h}{t}$=$\frac{0.3m}{5s}$=0.06m/s，
則繩端移動的速度v=3v_物=3×0.06m/s=0.18m/s，
拉力F做功的功率P=Fv=40N×0.18m/s=7.2W；
（2）不計繩重和摩擦，繩端的拉力F=$\frac{1}{3}$（G_A+G_動），
即40N=$\frac{1}{3}$（96N+G_動），
解得G_動=24N．
故答案為：96；7.2；24．

點評 本題考查使用滑輪組拉力、功率和機械效率的計算，弄清重物A由2段繩子承擔是解答此題的關鍵．