Question

某工地用圖示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為50千克的重物，在重物上升0.8m的過程中，拉力F的功率為250W，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%，（不計(jì)繩重及滑輪與繩之間的摩擦，g=10N/kg）
（1）滑輪組做的有用功； 
（2）重物上升的速度；
（3）動滑輪的重力．

Answer 1

分析：（1）知道物體的質(zhì)量可以根據(jù)公式G=mg求出物體的重，又知道物體升高的高度，利用W=Gh求出有用功；
（2）知道滑輪組的機(jī)械效率，利用效率公式求拉力做的總功；知道拉力做功功率，根據(jù)功率公式求做功時(shí)間；知道物體上升高度，再利用速度公式求重物上升的速度．
（3）不計(jì)繩重及滑輪與繩之間的摩擦，那么克服動滑輪重力做的功為額外功，根據(jù)W_額=W_總-W_有用，求出額外功，再根據(jù)公式W_額=G_動h求出動滑輪重．

解答：解：（1）物體的重力：
G=mg=50kg×10N/kg=500N，
滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=500N×0.8m=400J；
（2）∵η=

W有用

W總

，
∴拉力做的總功：
W_總=

W有用

η

=

400J

80%

=500J，
∵P=

W

t

，
∴提升重物的時(shí)間：
t=

W總

P

=

500J

250W

=2s，
重物上升的速度：
v=

h

t

=

0.8m

2s

=0.4m/s；
（3）∵不計(jì)繩重及滑輪與繩之間的摩擦，
∴克服動滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=500J-400J=100J，
∵W_額=G_動h
∴動滑輪重：
G_動=

W額

h

=

100J

0.8m

=125N．
答：（1）滑輪組做的有用功為400J；
（2）重物上升的速度為0.4m/s；
（3）動滑輪的重力為125N．

點(diǎn)評：本題考查了速度的計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，雖知識點(diǎn)多，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．