Question

15．如圖所示，用滑輪組勻速提起一個(gè)重為400N的物體，物體在10s內(nèi)豎直上升了3m，人拉繩子的力為250N，不計(jì)繩重和摩擦．
求：（1）動(dòng)滑輪重多少？
（2）滑輪組做的有用功是多少？
（3）人拉繩子做功的功率為多少？
（4）滑輪組的機(jī)械效率為多少？

Answer 1

分析 （1）不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重；
（2）根據(jù)W_有用=Gh求出有用功；
（3）根據(jù)s=2h求出拉力移動(dòng)距離，根據(jù)W_總=Fs求出總功，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力做功的功率；
（4）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求出機(jī)械效率．

解答 解：（1）由圖可知，繩子段數(shù)n=2，
由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）得：
動(dòng)滑輪的重為：
G_動(dòng)=2F-G=2×250N-400N=100N；
（2）滑輪組做的有用功為：
W_有用=Gh=400N×3m=1200J；
（3）拉力移動(dòng)距離s=2h=2×3m=6m，
人拉繩子做的總功為：
W_總=Fs=250N×6m=1500J，
人拉繩子做的總功率為：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%．
答：（1）動(dòng)滑輪重為100N；
（2）滑輪組做的有用功為1200J；
（3）人拉繩子做的總功率為150W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 此題主要考查的是學(xué)生對(duì)滑輪組省力特點(diǎn)、有用功、總功、功率、機(jī)械效率計(jì)算公式的理解和掌握，基礎(chǔ)性題目．