Question

用如圖所示滑輪組提升重物．人用拉力F的大小為60N，10s內(nèi)使重為100N的物體勻速上升了2m．不計(jì)繩重和摩擦，求：
（1）動(dòng)滑輪的重．　　　　
（2）人拉繩子做功的功率．
（3）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

已知：拉力F=60N，時(shí)間t=10s，物重G=100N，上升高度h=2m，n=2
求：（1）動(dòng)滑輪重G_動(dòng)=？；（2）拉繩子的功率P=？；（3）滑輪組的機(jī)械效率η=？
解：（1）∵F=（G+G_動(dòng)）
∴G_動(dòng)=2F-G=2×60N-100N=20N；
（2）拉力移動(dòng)距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做的總功：W_總=Fs=60N×4m=240J，
P===24W；
（3）拉力做的有用功：W_有=Gh=100N×2m=200J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%≈83.3%．
答：（1）動(dòng)滑輪重為20N；
（2）拉力的功率為24W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．
分析：（1）從圖可知，有兩段繩子承擔(dān)物重，根據(jù)F=（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重．
（2）知道拉力的大小，可利用公式W=FS計(jì)算出拉力做的總功，又知道做功的時(shí)間，可利用公式P=計(jì)算出拉力的功率．
（3）再利用公式η=×100%計(jì)算出滑輪組的機(jī)械效率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)總功、有用功、機(jī)械效率、功率的計(jì)算公式理解和應(yīng)用，關(guān)鍵是吊著物體繩子的段數(shù)的判定，已知量都知道直接代入即可．