Question

9．用如圖所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N，動滑輪的重為50N，5s內(nèi)可使物體勻速上升2m，不計(jì)繩重和摩擦．求：
（1）拉力所做的功；
（2）拉力的功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由圖可知n=2，根據(jù)s=nh求出繩子自由端移動的距離；不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）求出繩端的拉力；利用W_總=Fs求出拉力所做的功；
（2）知道做功時間，利用功率公式求拉力的功率；
（3）根據(jù)W_有用=Gh求出有用功，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖可知n=2，則繩子自由端移動的距離：s=2h=2×2m=4m；
不計(jì)繩重和摩擦，則繩端的拉力：
F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）=$\frac{1}{2}$×（200N+50N）=125N；
拉力所做的功：
W_總=Fs=125N×4m=500J；
（2）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{500J}{5s}$=100W；
（3）有用功：W_有用=Gh=200N×2m=400J；
則滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%．
答：（1）拉力所做的功為500J；
（2）拉力的功率為100W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評 本題主要考查了有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵要知道：不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，繩端的拉力F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）．