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14.用如图所示的滑轮组提升重为500N的重物,已知动滑轮总量为100N,若不计绳重和摩擦,在图示拉力F作用下经4s使重物匀速上升2m.求
(1)拉力F的大小;
(2)拉力F做功的功率;
(3)此滑轮组的机械效率.

分析 (1)根据F=$\frac{1}{4}$(G+G)求出拉力大小;
(2)根据s=4h求出拉力移动距离,根据W=Fs求出拉力做的总功,根据P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求出功率;
(3)根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{F4h}$=$\frac{G}{4F}$求出机械效率.

解答 已知:物重G=500N,动滑轮重G=100N,时间t=4s,高度h=2m
求:(1)拉力F=?;(2)功率P=?;(3)机械效率η=?
解:(1)拉力F=$\frac{1}{4}$(G+G)=$\frac{1}{4}$×(500N+100N)=150N;
(2)拉力移动距离s=4h=4×2m=8m,
拉力做的总功W=Fs=150N×8m=1200J,
拉力的功率P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1200J}{4s}$=300W;
(3)滑轮组的机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{F4h}$×100%=$\frac{G}{4F}$×100%=$\frac{500N}{4×150N}$×100%≈83.3%.
答:(1)拉力F的大小为150N;
(2)拉力F做功的功率为300W;
(3)滑轮组的机械效率为83.3%.

点评 此题主要考查的是学生对滑轮组的省力特点、总功、功率和机械效率计算公式及其变形公式的理解和掌握,基础性题目.

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