Question

14．工人用如圖所示的裝置將重物提高2m，已知物重為800N，滑輪組機(jī)械效率為80%（不計(jì)繩子與滑輪的摩擦），求此過(guò)程中：
（1）拉力做的有用功；
（2）拉力做的總功；
（3）動(dòng)滑輪的重力．

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）知道物重和重物被提升的高度，利用W=Gh求有用功；
（2）知道機(jī)械效率，利用W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$求總功；
（3）求出繩子自由端移動(dòng)的距離，利用W_總=Fs求拉力大小，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）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=800N×2m=1600J，
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$得拉力做的總功：
W_總=$\frac{{W}_{有用}}{η}$=$\frac{1600J}{80%}$=2000J；
（3）由圖知，n=2，則s=2h=2×2m=4m，
由W_總=Fs得拉力大�。�
F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$=$\frac{2000J}{4m}$=500N，
由題知，不計(jì)繩子與滑輪的摩擦，
則拉力F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）
即：500N=$\frac{1}{2}$（G_輪+800N），
所以動(dòng)滑輪的重：
G_輪=200N．
答：（1）拉力做的有用功為1600J；
（2）拉力做的總功為2000J；
（3）動(dòng)滑輪的重力為200N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、動(dòng)滑輪重力的計(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．