Question

工人利用圖示的滑輪組將重400 N的物體向上勻速提起2 m．所用拉力為250 N

(1)滑輪組的機(jī)械效率是多少?

(2)不計(jì)繩重和摩擦，則動滑輪重為多少？

(3)若用此滑輪組將重900 N的物體豎直向上勻速提升2 m，拉力在這一過程中所做的功是多少?(不計(jì)繩重和摩擦力)

 

Answer 1

【答案】

(1) 80%   (2) 100N (3) 2000J

【解析】由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，S=2h，從題可知，提起貨物做的功是有用功，可利用公式W有用=Gh計(jì)算有用功，拉力做的功是總功，可利用公式W總=FS計(jì)算總功，利用公式η=W_有用/W_總 計(jì)算機(jī)械效率；不計(jì)繩重和摩擦，知道拉力和物重、n=2，利用F=1 /2 （G_物+G_輪）求動滑輪重；不計(jì)繩重和摩擦，知道動滑輪重和另一物重，利用F=1 /2 （G_物+G_輪）求拉力，求出拉力移動的距離，利用W=FS求拉力做功．

從圖可知，n=2，S=2h=2×2m=4m，

（1）∵F=250N，G=400N，

∴拉力做的總功為：W_總=FS=250N×4m=1000J，

對物體做的有用功為：W_有用=Gh=400N×2m=800J，

該滑輪組的機(jī)械效率為：

η=W_有用/ W_總 =800J /1000J =80%；

（2）∵不計(jì)繩重和摩擦，

∴F=1/ 2（G_物+G_輪）

即：250N=1 /2（400N+G_輪）

∴G_輪=100N，

（3）∵不計(jì)繩重和摩擦，

F′=1 /2 （G_物′+G_輪）=1 /2（900N+100N）=500N，

W_總′=F′S=500N×4m=2000J．