Question

（2013?自貢）如圖所示（滑輪組的繞繩未畫出），人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10秒，使繩端向下移動了1.5m，重物勻速上升了0.5m，已知滑輪組的機械效率為70%（g=10N/kg）．
（1）按題意畫出滑輪組的繞繩．
（2）人所做功的功率多大？
（3）被吊起的重物質(zhì)量多大？

Answer 1

分析：（1）已知繩子拉下的距離和物體上升的高度，可以得到作用在動滑輪上的繩子段數(shù)；
（2）已知拉力和繩子拉下的距離，可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和所用時間，利用公式P=

W

t

得到拉力的功率；
（3）已知拉力做的功和機械效率，可以得到有用功；已知有用功和物體上升的高度，可以得到物重，已知物重，利用公式m=

G

g

得到物體質(zhì)量．

解答：已知：s=1.5m  h=0.5m  F=600N  η=70%  g=10N/kg  t=10s
求：（1）n=？（2）P=？（3）m=？
解：
（1）作用在動滑輪上繩子段數(shù)是n=

s

h

=

1.5m

0.5m

=3，所以繩子的固定端應從動滑輪上開始纏繞，如下圖：

（2）拉力做的功為W_總=Fs=600N×1.5m=900J；
拉力的功率為P=

W

t

=

900J

10s

=90W．
（3）∵η=

W有用

W總

，
∴W_有用=W_總?η=900J×70%=630J
∵W_有用=Gh
∴G=

W有用

h

=

630J

0.5m

=1260N；
又∵G=mg
∴物體的質(zhì)量為m=

G

g

=

1260N

10N/kg

=126kg．
答：
（1）滑輪組繞繩方法如圖；
（2）人所做功的功率為90W；
（3）被吊起的重物質(zhì)量是126kg．

點評：此題屬于力學綜合題，考查了滑輪組的繞繩方法、功的計算、功率的計算、機械效率的計算以及重力與質(zhì)量的關(guān)系，考查的知識點較多，并且非常重要，需要熟練掌握相應的公式或規(guī)律，根據(jù)需要靈活進行公式變形．