Question

8．工人用如圖所示的滑輪組提升重物，工人用180N拉力將重300N的重物勻速提升5m，需要時間25s．求：動滑輪的自重、滑輪組的機(jī)械效率、工人做功的功率分別為多少？（g=10N/kg，不計繩重及摩擦）

Answer 1

分析 （1）題中告訴了我們不計繩重與摩擦，也就是說克服動滑輪重所做的功即為額外功．2段繩子承擔(dān)物重，每段繩子承受的里即拉力F=$\frac{1}{n}$（G_動+G_物），G_動=nF-G_物；
（2）根據(jù)W_總=Fs即可求拉力所做的功即為總功，根據(jù)W_有用=Gh求有用功，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算滑輪組的機(jī)械效率；
（3）利用P=$\frac{W}{t}$求拉力的功率．

解答 解：（1）不計繩重與摩擦，拉力F=$\frac{1}{n}$（G_動+G_物），
所以動滑輪的重力：G_動=nF-G_物=2×180N-300N=60N．
（2）由圖可知：n=2，則繩端移動的距離s=nh=2×5m=10m，
所以拉力所做的功：W_總=Fs=180N×10m=1800J．
做的有用功：W_有用=Gh=300N×5m=1500J．
所以滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1500J}{1800J}$×100%≈83.3%．
（3）拉力的功率：P_總=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1800J}{25s}$=72W．
答：動滑輪的自重為60N；滑輪組的機(jī)械效率為83.3%；工人做功的功率為72W．

點(diǎn)評 這道題相對而言還是比較簡單的，需要注意的是動滑輪的重力這一問．這道題還告訴我們要注意題中的一些隱含條件，比如告訴了我們不計繩重與摩擦，也就是說克服動滑輪重所做的功即為額外功．