Question

如圖所示（滑輪組的繞繩未完全畫出），滑輪組下方掛一個(gè)重為400N的重物G，人向上拉動(dòng)繞在滑輪組的繩子一端10s，使繩端向上移動(dòng)了1.6m，重物勻速上升了0.4m，已知滑輪組的機(jī)械效率為80%．
（1）人做的有用功多大？
（2）人做的總功多大？
（3）人的拉力的功率多大？
（4）按題意畫出滑輪組的繞繩．（圖中已標(biāo)出繩子在人手的一端）

Answer 1

【答案】分析：（1）已知重物和重物勻速上升的高度，利用W_有用=Gh可求得人做的有用功．
（2）已知滑輪組的機(jī)械效率為80%．利用η=可求得人做的總功．
（3）根據(jù)（1）（2）求得的有用功和總功，利用P=可求得人的拉力的功率．
（4）根據(jù)“使繩端向上移動(dòng)了1.6m，重物勻速上升了0.4m，”可確定重物有4段繩子承擔(dān)，然后即可設(shè)計(jì)一個(gè)符合要求的滑輪組的繩子繞法．
解答：解：（1）W_有用=Gh=400N×0.4m=160J；
（2）∵η=，
∴W_總===200J，
（3）P===20W．
（4）由題意“使繩端向上移動(dòng)了1.6m，重物勻速上升了0.4m，”可知1.6m=n×0.4m，則n=4，繞法如下圖所示
答：（1）人做的有用功為160J；
（2）人做的總功為200J；
（3）人的拉力的功率為20W；
（4）按題意畫出滑輪組的繞繩如下圖所示：

點(diǎn)評(píng)：本題雖然考查滑輪組的機(jī)械效率，但注意機(jī)械效率公式η=，的應(yīng)用，纏繞滑輪組的繩子時(shí)一定結(jié)合“奇動(dòng)偶定”的特點(diǎn)來纏繞．