Question

如圖所示，物體重180N，動(dòng)滑輪重20N，繩重和摩擦不計(jì)．在拉力F的作用下，物體正在以0.1m/s的速度勻速上升．求：
（1）拉力F多大；
（2）15s時(shí)繩子勻速上升了多少米；
（3）動(dòng)滑輪的效率是多少．

Answer 1

【答案】分析：圖中使用的是動(dòng)滑輪，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，則拉力F移動(dòng)的速度v₂=2v₁（v₁為物體勻速上升速度）
（1）繩重和摩擦不計(jì)，利用F=（G_物+G_輪）求拉力F的大小；
（2）求出拉力移動(dòng)的速度，根據(jù)公式s=vt求出繩子上升的距離；
（3）利用效率公式η==求動(dòng)滑輪的機(jī)械效率．
解答：解：（1）拉力F=（ G_物+G_動(dòng)）=×（180N+20N）=100N；
（2）繩子移動(dòng)的速度：v₂=2v₁=2×0.1m/s=0.2m/s，
15s時(shí)繩子勻速上升的距離：s=v₂t=0.2m/s×15s=3m；
（3）動(dòng)滑輪的效率η====90%．
答：（1）拉力為100N；
（2）繩子上升的距離為3m；
（3）動(dòng)滑輪的機(jī)械效率為90%．
點(diǎn)評(píng)：此題考查滑輪組繩子拉力的計(jì)算、滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算等，由動(dòng)滑輪的特點(diǎn)知道：繩子自由端移動(dòng)的速度與物體上升速度之間的關(guān)系是v₂=2v₁，這是本題的突破口．