Question

【題目】如圖所示，工人用250N的力F將質(zhì)量為40kg的物體在10s內(nèi)勻速提升2m，不計繩重和摩擦，g取10N/kg，求：
（1）重物受到的拉力大小和動滑輪重；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：因為重物被勻速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力為G=mg=40kg×10N/k=400N；

因為F= （G+G動）

所以G動=2F﹣G=2×250N﹣40×10N/kg=100N

（2）解：拉力移動距離：s=2h=2×2m=4m，

拉力做的總功：W總=Fs=250N×4m=1000J，

拉力做功的功率：

P= = =100W

（3）解：拉力做的有用功：W有=Gh=400N×2m=800J，

滑輪組的機械效率：

η= ×100%= ×100%=80%

【解析】（1）由于重物被勻速提起，所以重物受到的拉力和重物重力是一對平衡力，大小相等；從圖可知，有兩段繩子承擔物重，根據(jù)F= （G+G動）求出動滑輪重．（2）知道拉力的大小，可利用公式W=FS計算出拉力做的總功，又知道做功的時間，可利用公式P= 計算出拉力的功率．（3）再利用公式η= ×100%計算出滑輪組的機械效率．
【考點精析】掌握滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率是解答本題的根本，需要知道1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．