Question

5．工人利用圖中的滑輪組，10s內(nèi)將重900N的物體豎直向上勻速提升0.5m，工人對(duì)繩的拉力為600N，不計(jì)繩重和摩擦． 求：
（1）動(dòng)滑輪的重力．
（2）滑輪組對(duì)重物所做的有用功．
（3）該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 由圖可知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則s=2h．
（1）不計(jì)繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）求動(dòng)滑輪重；
（2）知道提升物體的高度和物重大小，利用W_有用=Gh求出使用滑輪組做的有用功；
（3）利用s=2h求出繩子自由端移動(dòng)的距離，知道拉力大小，利用W_總=Fs求出總功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出該滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，
所以，繩端的拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)），
即：600N=$\frac{1}{2}$（900N+G_動(dòng)），
則G_動(dòng)=2×600N-900N=300N；
（2）使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=900N×0.5m=450J；
（3）由圖可知，n=2，則繩端移動(dòng)的距離s=2h=2×0.5m=1m，
使用滑輪組做的總功：
W_總=Fs=600N×1m=600J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{450J}{600J}$×100%=75%．
答：（1）動(dòng)滑輪的重力為300N；
（2）滑輪組對(duì)重物所做的有用功為450J；
（3）該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率為75%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功和滑輪組的機(jī)械效率的理解和掌握，屬于常見題目，要求學(xué)生應(yīng)熟練掌握．