Question

12．如圖所示，每個滑輪的重為225N，重物G的重量為1275N，繩重及摩擦均不計，求：
（1）勻速提起重物時所用拉力為多大？
（2）該滑輪組的機(jī)械效率為多大？
（3）10s內(nèi)將重物提高1m，則拉力功率為多大？

Answer 1

分析 圖中使用的是滑輪組，n=3，s=3h．
（1）不計繩重和摩擦，利用F=$\frac{1}{3}$（G_輪+G_物）求拉力大�。�
（2）求出了拉力，知道重物的重力，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×3h}$=$\frac{G}{3F}$求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力移動的距離s=3h，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力所做的總功，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功的功率．

解答 解：
（1）由題知，n=3，不計繩重和摩擦，
拉力F=$\frac{1}{3}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{3}$×（225N+1275N）=500N；
（2）拉力移動的距離：s=3h，
使用滑輪組做的有用功：
W_有=Gh，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F×3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{1275N}{3×500N}$×100%=85%．
（3）拉力移動的距離：s=3h=3×1m=3m，
拉力做功：
W_總=Fs=500N×3m=1500J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
答：（1）勻速提起重物時所用拉力為為500N；
（2）該滑輪組的機(jī)械效率為85%；
（3）10s內(nèi)將重物提高1m，則拉力功率為150W．

點評 本題考查了學(xué)生對有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運用，利用好不計繩重和摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{3}$（G_輪+G_物）是本題的突破口．