Question

【题目】如图所示,一辆小车通过滑轮组匀速提升物体A,与小车连接的绳子能承受的最大拉力为6000N,小车拉动绳子的最大功率为15kW。物体A重GA=1600N,动滑轮重G动=400N,不计小车所受摩擦阻力、绳重及滑轮组的摩擦。

(1)物体A匀速提升2m的过程中,小车所做的有用功为多少?

(2)滑轮组提升物体A时的机械效率为多大?

(3)若要求被提升重物以v=1m/s的速度匀速上升，则整个装置工作过程中所能提升重物的最大重力为多大?

Answer 1

【答案】(1)3200J；(2)80%；(3)14600N

【解析】解答：(1) W有用＝GAh＝1600N×2m＝3200J；(2)滑轮组提升物体A时的机械效率：η＝ ＝ ＝＝80%(3)由图可知，n＝3，当重物以v＝1m/s的速度匀速上升时,小车前进的速度为v′＝3m/s由P＝Fv得，小车提供给绳子的最大拉力：Fm＝＝5000N，

小车提供给绳子的最大拉力Fm＝5000N小于绳子能承受的最大拉力6000N对滑轮受力分析可得,F＝(G+G动)即Gm+G动＝3Fm，代入得Gm＝3FmG动＝3×5000N400N＝14600N.