Question

3．如圖所示，用滑輪組拉著重200N的物體沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，在20s內(nèi)移動(dòng)了4m，拉力F做的功為720J．（不計(jì)繩重和滑輪的摩擦）求：
（1）拉力F的大小和功率．
（2）若滑輪組的機(jī)械效率為75%，求動(dòng)滑輪的重力．

Answer 1

分析 （1）求出拉力移動(dòng)距離，根據(jù)W=Fs求出拉力的大小；根據(jù)公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根據(jù)效率公式求出有用功，計(jì)算出拉力物體所受大小，利用F=（G_輪+F_物）可求動(dòng)滑輪重力．

解答 解：（1）由W=Fs得，對(duì)繩子的拉力：
F=$\frac{{W}_{總}}{3×4m}$=$\frac{720J}{3×4m}$=60N，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{720J}{20s}$=36W，
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$得：
W_有用=ηW_總=75%×720J=540J，
設(shè)物體受到的拉力為F_有，由W_有用=F_有s_有得：
F_有=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{有}}$=$\frac{540J}{4m}$=135N，
對(duì)于動(dòng)滑輪，有：
3F=G_輪+F_有，則動(dòng)滑輪重力：
G_輪=3F-F_有=3×60N-135N=45N．
答：（1）拉力F的大小是60N，功率為36W；
（2）若滑輪組的機(jī)械效率為75%，動(dòng)滑輪所受重力是45N．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)功率、有用功、機(jī)械效率、拉力計(jì)算公式的理解和掌握，知識(shí)點(diǎn)較多，有一定難度．