Question

1．用动滑轮沿竖直方向提升重物，10s内使物体匀速上升2m．已知物体重400N，动滑轮重100N，不计绳重和摩擦．求：
（1）拉力的功率；    
（2）动滑轮的机械效率．

Answer 1

分析 （1）不计绳重和摩擦，可利用F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）计算出拉力的大小，利用功的公式求拉力做功；又知道运动时间，即可求拉力的功率；
（2）利用W_有=Gh求有用功，利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率．

解答 解：
（1）由题知，n=2，
由题不计绳重和摩擦，
所以F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）=$\frac{1}{2}$（400N+100N）=250N，
拉力移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W_总=Fs=250N×4m=1000J．
拉力做功功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W；
（2）使用动滑轮做的有用功：
W_有=G_物h=400N×2m=800J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
答：（1）拉力的功率为100W；（2）滑轮组的机械效率为80%．

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，本题关键：利用好不计绳重和摩擦时F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）．