Question

如圖所示，用滑輪組勻速提升一個重600N的物體，若拉力的功率保持為150W，整個裝置的機械效率為80%，不計摩擦和繩重，求：
（1）作用在繩上的拉力有多大？
（2）物體上升的速度為多大？
（3）若用此滑輪組提升重力為750N的物體，作用在繩上的拉力又是多大？

Answer 1

解：（1）串繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)為3，
W_有=Gh，W_總=F?3h，
η=×100%=×100%，
0.8=，
F=250N．
（2）由P=，得P=Fv，v===0.6m/s，
v_物=v=×0.6m/s=0.2m/s；
（3）∵F=（G+G_動），
∴250N=（600N+G_動），
∴G_動=150N，
F=（G′+G_動）=（750N+150N）=300N．
答：（1）作用在繩上的拉力為250N；
（2）物體上升的速度為0.2m/s；
（3）若用此滑輪組提升重力為750N的物體，作用在繩上的拉力是300N．
分析：（1）由圖可知串繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)為3，根據(jù)滑輪組的機械效率，利用η=×100%，代入數(shù)值即可求出作用在繩上的拉力；
（2）根據(jù)（1）可知拉力為250N，已知拉力的功率保持為150W，根據(jù)P=，得P=Fv，然后可求得v；
（3）先求出動滑輪的重力，再求出物體與動滑輪的總重力，然后即可求出作用在繩上的拉力．
點評：此題涉及到滑輪組繩子拉力的計算，功的計算，功率的計算等多個知識點．一條繩子串繞在滑輪組上以后，繩子就被動滑輪和定滑輪分成了幾段，除了手拉的一段需要判斷是否承受重力外，其余的幾段都是承受重力的．手拉的一段如果與動滑輪直接接觸就承擔重力；如果與定滑輪直接接觸就不承擔重力，因此只需數(shù)出有幾根繩子和動滑輪相接觸．