Question

16．用如圖所示的滑輪組將G=100牛頓的重物在10秒內(nèi)勻速提高2米，在繩自由端拉力F=30牛頓．求：
（1）機(jī)械效率η=？
（2）拉力的功率P=？

Answer 1

分析 由圖可知承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=4，重物被提升h，則拉力端移動(dòng)的距離s=4h：
（1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求有用功；知道拉力大小，求出拉力端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求總功；根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．
（2）求出了拉力做功，又知道做功時(shí)間，利用功率公式求人拉繩子功率．

解答 解：（1）由圖可知n=4，
s=4h=4×2m=8m；
W_有用=Gh=100N×2m=200J，
W_總=Fs=30N×8m=240J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{200J}{240J}$×100%≈83.3%．
（2）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{240J}{10s}$=24W． 
答：（1）滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．
（2）拉力的功率是24W．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組時(shí)有用功、總功、機(jī)械效率、功率的計(jì)算方法，由圖得出n的值（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)），利用好s=nh是本題的關(guān)鍵．