Question

14．如圖所示，旗桿頂上安裝定滑輪（圖甲）的好處改變力的方向，塔吊中使用的滑輪組（圖乙）好處省力，乙圖中用10⁴N的拉力F將重為1.8×10⁴N的重物勻速豎直提升10m，歷時(shí)20s，則滑輪組的機(jī)械效率是60%，拉力F的功率為1.5×10⁴W．

Answer 1

分析 知道使用定滑輪可以改變力的方向以及使用動(dòng)滑輪可以省力的特點(diǎn)．分別依據(jù)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$求效率，利用p=$\frac{W}{t}$計(jì)算功率．

解答 解：（1）旗桿頂端滑輪的作用是向下施力，使國(guó)旗上升即實(shí)現(xiàn)改變力的方向的作用．
（2）圖乙中提升重物時(shí)三段繩子承擔(dān)物重，使用動(dòng)滑輪可以省力．
（3）依據(jù)題意，代入公式W_有用=Gh=1.8×10⁴N×10m=1.8×10⁵J；
由于承擔(dān)物重的繩子段數(shù)為3，所以繩子自由端移動(dòng)的距離s=3h=30m；
則有 W_總=Fs=10⁴N×30m=3×10⁵J，代入公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1.8×1{0}^{5}J}{3×1{0}^{5}J}$×100%=60%；
（4）利用功率的公式p=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{3×1{0}^{5}J}{20s}$=1.5×10⁴W．
故答案為：改變力的方向；省力；60%；1.5×10⁴．

點(diǎn)評(píng) 本題考查定滑輪的實(shí)質(zhì)和使用特點(diǎn)，熟練掌握和運(yùn)用公式計(jì)算滑輪組的機(jī)械效率和功率．