Question

用如图所示滑轮组提升重物．人用500N的拉力F，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：
（1）动滑轮的重．
（2）人拉绳子做功的功率．
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】分析：由滑轮组的结构知道n=2，s=2h．
（1）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=（G_轮+G_物）求动滑轮的重；
（2）利用s=2h求出拉力移动的距离，知道拉力大小和运动时间，利用功率公式求解；
（3）利用W_有=Gh求有用功，利用W_总=Fs求总功，利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率．
解答：解：（1）由题知，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，
∵F=（G_轮+G_物）
即：500N=（G_轮+900N），
∴动滑轮的重：
G_轮=100N；
（2）拉力移动的距离：
s=2h=6m，
拉力做功：
W_总=Fs=500N×6m=3000J，
拉力做功功率：
P===200W；
（3）使用滑轮组做的有用功：
W_有=Gh=900N×3m=2700J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=90%．
答：（1）动滑轮重为100N；
（2）拉力的功率为200W；
（2）滑轮组的机械效率为90%．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键．