Question

16．體重800N的工人師傅在維修汽車發(fā)動機(jī)時，用如圖所示的滑輪組把汽車?yán)锏陌l(fā)動機(jī)提起來．當(dāng)工人師傅用F=750N的拉力，使發(fā)動機(jī)在10s內(nèi)勻速上升1m的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為84%．若繩能承受的最大拉力為850N，此工人師傅通過此滑輪組能拉起物體的最大重力為（不計繩重和軸摩擦）（　　）

• A． 800N
• B． 1500N
• C． 2040N
• D． 2190N

Answer 1

分析 分析滑輪組的結(jié)構(gòu)，物重由3股繩子承擔(dān)，n=3，則s=3h．
（1）求出工人拉力移動的距離s=3h，利用W=Fs求拉力做功．
（2）運(yùn)用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$得出拉力和重物的重力之間的關(guān)系，然后根據(jù)繩子上的最大拉力即可計算．

解答 解：承重繩子的段數(shù)n=3
（1）用750N的拉力通過此滑輪組提升發(fā)動機(jī)A，使A在10s內(nèi)勻速上升1m：
工人拉力移動的距離：
s=3h=3×1m=3m，
拉力做功：
W_A=F_As=750N×3m=2250J，
（2）因為η=$\frac{{W}_{有用A}}{{W}_{總A}}$=$\frac{{G}_{A}{h}_{A}}{{F}_{A}{s}_{A}}$=$\frac{{G}_{A}}{n{F}_{A}}$
所以G_A=ηnF_A=84%×3×750N=1890N，
G_輪=nF_A-G_A=3×750N-1890N=360N，
以工人為研究對象受力分析如圖，

繩上的拉力不能超過工人師傅體重．工人師傅通過此滑輪組能拉起最重物體M時，繩上的拉力F_M為800N．
所以，G_M=nF_M-G_輪=3×800N-360N=2040N．
故選：C．

點評 本題考查了重力的計算、功的計算、功率的計算、機(jī)械效率的計算，靈活運(yùn)用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$是本題的關(guān)鍵．