Question

20．如圖所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3cm所用的時(shí)間為10s．求：
（1）重物上升的速度；
（2）拉力所做的有用功；
（3）拉力的功率；
（4）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）已知重物上升的距離和時(shí)間，由速度公式可直接計(jì)算速度；
（2）知道物體重和提升的高度，利用W=Gh求滑輪組對(duì)重物所做的有用功；
（3）求出拉力端移動(dòng)的距離s=2h，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$即可求出拉力的功率；
（4）滑輪組的機(jī)械效率可用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$計(jì)算得出．

解答 解：
（1）重物上升的速度v=$\frac{h}{t}$=$\frac{3cm}{10s}$=0.003m/s；
（2）拉力所做的有用功W_有=Gh=480N×0.03m=14.4J；
（3）由圖可知通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=3，s=3h=0.09m，
拉力所做的總功W_總=Fs=200N×0.09m=18J，
拉力的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{18J}{10s}$=1.8W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{14.4J}{18J}$×100%=80%．
答：（1）重物上升的速度是0.003m/s；
（2）拉力所做的有用功是14.4J；
（3）拉力的功率是1.8W；
（4）滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 這是一道較典型的關(guān)于滑輪組的計(jì)算題，主要用到了速度公式、功的公式、功率的公式、機(jī)械效率的公式，雖然用到的公式較多，但只要搞清楚力與距離的對(duì)應(yīng)關(guān)系，難度也并不大．