Question

5．如圖所示每個滑輪均重10N，10s內被提升的物體重為110N，不計摩擦等阻力，求：
（1）拉力F為多少？
（2）若物體被勻速向上提升了2m，則力F所做的有用功和總功分別為多少？
（3）該滑輪組的機械效率為多大？
（4）拉力的功率是多大？

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，不計摩擦等阻力，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出拉力的大�。�
（2）根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs求出總功；
（3）知道有用功和總功，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出該滑輪組的機械效率；
（4）知道拉力做的功和做功時間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，不計摩擦等阻力，
則拉力：F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）=$\frac{1}{3}$（110N+10N）=40N；
（2）若物體被勻速向上提升了2m，則繩端移動的距離：
s=nh=3×2m=6m，
力F所做的有用功：
W_有=Gh=110N×2m=220J，
力F所做的總功：
W_總=Fs=40N×6m=240J；
（3）該滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{220J}{240J}$×100%≈91.7%；
（4）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{240J}{10s}$=24W．
答：（1）拉力F為40N；
（2）若物體被勻速向上提升了2m，則力F所做的有用功為220J，總功為240J；
（3）該滑輪組的機械效率為91.7%；
（4）拉力的功率是24W．

點評 本題考查了滑輪組繩子拉力和功、功率、機械效率的計算，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關鍵．