Question

如圖所示，用一電動(dòng)機(jī)通過滑輪組勻速提升一重G=3000N的貨物，貨物在t=6s時(shí)間內(nèi)上升高度為h=1m，電動(dòng)機(jī)的軸對(duì)繩的拉力F=1200N，不計(jì)繩重和一切摩擦，求：
（1）滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的總功率是多少？
（3）如果要?jiǎng)蛩偬崞?400N的貨物，電動(dòng)機(jī)的軸對(duì)繩的拉力為多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）先通過讀圖明確承擔(dān)物重的繩子的段數(shù)，再將相關(guān)的力與距離代入機(jī)械效率的公式進(jìn)行計(jì)算；
（2）根據(jù)公式P=來計(jì)算功率，這里的功應(yīng)該是機(jī)械的總功；
（3）要想求電動(dòng)機(jī)的軸對(duì)繩子的拉力，先要利用前面的結(jié)果，求出動(dòng)滑輪的重，用貨物的重加上動(dòng)滑輪的重，再除以繩子的段數(shù)就是拉力的大小．
解答：解：（1）讀圖可知滑輪組由3段繩子吊著物體，因此，s=3h=3×1m=3m，
機(jī)械效率η====83.3%；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的總功率P===600W；
（3）在不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，額外功由動(dòng)滑輪產(chǎn)生，則G_動(dòng)=3F-G=3×1200N-3000N=600N，
當(dāng)提起重5400N的貨物時(shí)，G_總=5400N+600N=6000N，此時(shí)的拉力F_拉=G_總=2000N．
答：（1）滑輪組的機(jī)械效率是83.3%；
（2）電動(dòng)機(jī)輸出的總功率是600W；
（3）電動(dòng)機(jī)的軸對(duì)繩的拉力為2000N．
點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了滑輪組的分析、功的公式、機(jī)械效率公式、功率公式的運(yùn)用，但此題的關(guān)鍵點(diǎn)還在于理解題意，分清各個(gè)量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，尤其是明確總功率要用總功來求，繩端的拉力承擔(dān)了貨物與動(dòng)滑輪共同的重力等．