Question

18．如圖所示，工人用250N的力F為400N的物體在10s內(nèi)勻速提升2m，（摩擦和繩重不計）求：
（1）動滑輪的重力；
（2）拉力F的功率；
（3）動滑輪的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）使用動滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，摩擦和繩重不計，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪），據(jù)此求動滑輪重力；
（2）求出拉力端移動的距離，拉力F與拉力移動距離的乘積為總功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）克服物體的重力所做的功是有用功，利用W=Gh即可求出有用功；有用功與總功的比值是機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖知，使用的是動滑輪，n=2，
摩擦和繩重不計，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪），
則動滑輪的重力：
G_輪=2F-G=2×250N-400N=100N；
（2）拉力端移動的距離：
s=2h=2×2m=4m；
拉力所做的總功：
W_總=Fs=250N×4m=1000J；
拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W；
（3）有用功：W_有=Gh=400N×2m=800J；
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
答：（1）動滑輪的重力為100N；
（2）拉力F的功率為100W；
（3）動滑輪的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評 本題考查了使用動滑輪時有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計算，要利用好使用動滑輪時，若摩擦和繩重不計，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_輪）．