Question

如图所示，用滑轮组匀速提升一个重600N的物体，若拉力的功率保持为150W，整个装置的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求：
（1）作用在绳上的拉力有多大？
（2）物体上升的速度为多大？
（3）若用此滑轮组提升重力为750N的物体，作用在绳上的拉力又是多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可知串绕在动滑轮上的绳子的段数为3，根据滑轮组的机械效率，利用η=×100%，代入数值即可求出作用在绳上的拉力；
（2）根据（1）可知拉力为250N，已知拉力的功率保持为150W，根据P=，得P=Fv，然后可求得v；
（3）先求出动滑轮的重力，再求出物体与动滑轮的总重力，然后即可求出作用在绳上的拉力．
解答：解：（1）串绕在动滑轮上的绳子的段数为3，
W_有=Gh，W_总=F?3h，
η=×100%=×100%，
0.8=，
F=250N．
（2）由P=，得P=Fv，v===0.6m/s，
v_物=v=×0.6m/s=0.2m/s；
（3）∵F=（G+G_动），
∴250N=（600N+G_动），
∴G_动=150N，
F=（G′+G_动）=（750N+150N）=300N．
答：（1）作用在绳上的拉力为250N；
（2）物体上升的速度为0.2m/s；
（3）若用此滑轮组提升重力为750N的物体，作用在绳上的拉力是300N．
点评：此题涉及到滑轮组绳子拉力的计算，功的计算，功率的计算等多个知识点．一条绳子串绕在滑轮组上以后，绳子就被动滑轮和定滑轮分成了几段，除了手拉的一段需要判断是否承受重力外，其余的几段都是承受重力的．手拉的一段如果与动滑轮直接接触就承担重力；如果与定滑轮直接接触就不承担重力，因此只需数出有几根绳子和动滑轮相接触．