Question

20．某人用如圖所示的滑輪組勻速提升400N的重物，所用的拉力F為250N，繩子自由端被拉下4m，不計(jì)摩擦和繩重．在此過程中拉力F所做的功為1000J；滑輪組的機(jī)械效率為80%；滑輪組中動(dòng)滑輪的重為100N．

Answer 1

分析 由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，s=2h，
（1）知道拉力、繩子自由端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求拉力做功；
（2）由s=2h求重物被提升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）不計(jì)繩重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求動(dòng)滑輪的重．

解答 解：
（1）拉力做功：
W_總=Fs=250N×4m=1000J，
（2）由s=2h得：h=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×4m=2m，
W_有用=Gh=400N×2m=800J，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
（3）由于不計(jì)繩重和摩擦，則F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物），
動(dòng)滑輪的重G_輪=2F-G=2×250N-400N=100N．
故答案為：1000；80%；100．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系[F=$\frac{1}{n}$（G_輪+G_物）]是本題的關(guān)鍵．