Question

8．如图有一个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组，某同学站在地面用300N的力拉绳，使重为500N的物体在10s内匀速升高1.2m，若不计摩擦和绳重．求：
（1）动滑轮总重是多少？
（2）拉力F做功的功率是多少？
（3）若该同学能够产生的最大拉力为500N，则当拉力最大时滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）图中所示滑轮组有2股绳子，所以滑轮组的拉力是2F，据此求出拉力，拉力与物体重力的差即为动滑轮的重量；
（2）根据公式W=FS计算拉力做的功，再根据公式P=$\frac{W}{t}$计算功率；
（3）求出最大拉力下重物的重量，在根据机械效率的计算公式计算．

解答 解：（1）图中动滑轮有2股绳子，所以动滑轮总重G_动=2F-G_物=2×300N-500N=100N；
（2）拉力F所做的功W=FS=300N×1.2m×2=720J，拉力F的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{720J}{10s}$=72W；
（3）当拉力F最大时，重物的重量G_物最大=2F_最大-G_动=2×500N-100N=900N，
所以当拉力最大时滑轮组的机械效率η=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{900N}{2×500N}$×100%=90%．
答：（1）动滑轮总重是100N；
（2）拉力F做功的功率是72W；
（3）当拉力最大时滑轮组的机械效率是90%．

点评 本题考查功的计算、滑轮组的机械效率，解答此题的关键是知道相关的计算公式并灵活运用．