Question

用如图所示的滑轮组来匀速拉动钢锭，已知钢锭与地面的摩擦力F₁为1200N，若此时滑轮组的机械效率为80%，物体速度为1m/s．
①拉绳的速度是多少？
②拉绳的力F至少为多大？
③拉力的功率是多少？
④如果想用更小的力拉动钢锭，请你提出一条可行性建议．

Answer 1

解：（1）由图可知经过动滑轮的绳子股数为3股，所以拉绳的速度是物体速度的3倍，故拉绳的速度v=1×3=3m/s；
答：拉绳的速度是3m/s；
（2）假设物体前进距离为s，
则克服摩擦力做的功W′=F₁s，拉力做的功W=F×3s，
η=×100%=80%，
所以F=500N，
答：拉绳的力F至少为500N；
（3）由功率公式P=Fv=500×3=1500W，
答：拉力的功率是1500W；
（4）答：改变滑轮组，增加动滑轮的个数．
分析：（1）此滑轮组经过动滑轮的绳子股数为3股，所以物体前进的距离是绳子前进的，即拉绳的速度是物体速度的3倍；
（2）拉力的功为总功，摩擦力的功为有用功，机械效率为有用功比总功，从此角度分析可以得出拉力的大小；
（3）拉力的功率可用公式P=Fv进行求解；
（4）如果想用更小的力，则可以增加通过动滑轮的绳子股数，即增加动滑轮的个数．
点评：对于这类滑轮组的应用题，主要是弄清哪边的是动滑轮，然后数清经过动滑轮绳子的股数，结合物理公式进行求解．