Question

如圖所示，滑輪組在拉力F₁的作用下，拉著重300N的物體A以1.5m/s的速度在水平面上勻速移動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體A勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為56N，拉力F₁的功率為P₁．若滑輪組在拉力F₂的作用下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速移動(dòng)，拉力F₂的功率為P₂．滑輪自重和繩重忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．F₁=168N，P₁=225W
B．F₂=210N，P₂=35W
C．F₂=3F₁，P₁=P₂
D．F₁=F₂，P₁=3P₂

Answer 1

【答案】分析：（1）對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析，向左拉的有三段繩子，向右的有一段，而拉力F是向右的，物體是向左的，故拉力端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的三分之一，拉力端移動(dòng)的速度也是物體移動(dòng)速度的三分之一．
（2）題目已知機(jī)械效率為80%，可對(duì)機(jī)械效率推導(dǎo)為：η===．
（3）因題目已知物體移動(dòng)的速度，故對(duì)拉力功率的公式可推導(dǎo)為：P===F_拉?v_拉=F_拉?v_物．
解答：解：∵滑輪組的機(jī)械效率：η===．
∴拉力F₁===210N，
又∵v_拉1=v_物1．
∴P₁═==F₁?v_拉1=F₁?v_物1=210N××1.5m/s=105W；
同理：滑輪組在拉力F₂作用下時(shí)，
F₂===210N，
P₂=F₂?v_拉2=F₂?v_物2=210N××0.5m/s=35W，
由此分析可知：F₁=F₂、P₁=3P₂．
故選B、D．
點(diǎn)評(píng)：本題在滑輪組的計(jì)算題中屬于難度較高的，不僅滑輪組的使用方式與平常不同，而且涉及的物理量多，對(duì)機(jī)械效率、功率等公式都要求能進(jìn)行熟練推導(dǎo)，值得注意的是對(duì)于滑輪組的機(jī)械效率，在機(jī)械裝置和提升的重物都不變的條件下滑輪組的機(jī)械效率保持不變的，這是本題的解題關(guān)鍵．