Question

1．用如圖所示的滑輪組將重200N的物體在5s內(nèi)勻速豎直提升3m，所用拉力F為120N．求：
（1）有用功；
（2）總功功率；
（3）滑輪組的機(jī)械效率；
（4）若不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重力是多少？

Answer 1

分析 （1）物體的重力和重物上升的高度，利用W=Gh可求得有用功；
（2）已知拉力和距離，根據(jù)W=Fs求出拉力做的功；
已知拉力做的功和時(shí)間，利用公式P=$\frac{W}{t}$可求拉力F的功率；
（3）已知物重、拉力和承擔(dān)物重的繩子段數(shù)，利用公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%可求出滑輪組的機(jī)械效；
（4）根據(jù)F=$\frac{1}{2}$G_總可求得動(dòng)滑輪重力．

解答 解：（1）有用功W=Gh=200N×3m=600J
（2）s=2h=2×3m=6m，
拉力做的功：W_總=Fs=120N×6m=720J；
拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{720J}{5s}$=144W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{600J}{720J}$×100%≈83.3%；
（4）由F=$\frac{1}{2}$G_總可得，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)），
即120N=$\frac{1}{2}$（200N+G_動(dòng)），
解得G_動(dòng)=40N．
答：（1）有用功為600J；
（2）總功功率為144W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（4）若不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重力是40N．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了滑輪組的特點(diǎn)和機(jī)械效率計(jì)算公式、功率計(jì)算公式及其變形的應(yīng)用，綜合性較強(qiáng)，需要熟練掌握基本規(guī)律，根據(jù)需要進(jìn)行選擇或變形．