Question

如圖所示，是某工地用的滑輪組勻速提升重量為400kg的物體，在重物上升1m的過程中，拉力F的功率為2500W，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%．（g=10N/kg）
求：（1）滑輪組做的有用功；
（2）拉力F的速度．

Answer 1

解：（1）物體重力：
G=mg=400kg×10N/kg=4000N，
滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=4000N×1m=4000J；
（2）根據(jù)η=×100%變形可得：
W_總===5000J，
繩子自由端移動(dòng)的距離：
S=3h=3×1m=3m，
根據(jù)W=FS變形得：
繩子自由端的拉力：
F===N，
根據(jù)P=FV變形得：
拉力F的速度：
V===1.5m/s．
答：（1）滑輪組做的有用功是4000J；
（2）拉力F的速度是1.5m/s．
分析：解：（1）本題中提升重物做的功是有用功，已知物體物質(zhì)量400kg，根據(jù)G=mg可求出重力，又知重物上升1m，根據(jù)W=Gh可求出有用功；
（2）求出有用功，又知滑輪組的機(jī)械效率為80%，根據(jù)η=×100%變形可求出總功，由圖可知，繩子自由端移動(dòng)的距離S=3h，再根據(jù)W=FS變形求出繩子自由端的拉力F，然后根據(jù)P=FV變形求出拉力F的速度V．
點(diǎn)評(píng)：本題結(jié)合滑輪組考查了有用功、額外功、總功、機(jī)械效率和功率的有關(guān)計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，考查的知識(shí)面比較廣，特別是第二問還是有一定難度的．