Question

如图所示，用40 N的拉力使重物G匀速上升，不计绳重和摩擦，此时整个装置的机械效率是75％．则：(1)重物G的重量为多大？(2)若重物G的重量变为150 N，用5 s的时间使其升高2 m，则在5 s内绳的拉力做功的功率是多大？

Answer 1

答案：
解析：

解法及答案：(1)设重物上升的高度为h，那么绳子的自由端上升的距离s＝3 h．拉力所做的有用功为W有用＝Gh，总功为W总＝Fs＝3Fh．由η＝×100％＝×100％＝×100％可得，重物G的重量为G＝3Fη＝3×40 N×75％＝90 N． 　　(2)因为不计绳重和摩擦，所以拉力的大小为F＝，变形可得，滑轮的重量为G物＝3F－G物＝3×40 N－90 N＝30 N． 　　当＝150 N时，拉力的大小为＝＝＝60 N，拉力所做的总功为W＝s＝60 N×3×2 m＝360 J，其做功的功率为P＝＝＝72 W． 　　点评：同学们应分清下面两种情况(以竖直向上提升重物的滑轮、滑轮组为例)： 　　(1)当不考虑动滑轮重、绳重及摩擦时，拉力与被提升的物重的关系是：F＝G物(n为向上提升物体的绳子的段数)； 　　(2)若考虑动滑轮重，不计绳重和摩擦时，拉力与被提升物重有如下关系：F＝(G物＋G轮)(n为向上提升物体的绳子的段数)．