Question

用图所示的滑轮组，提起物重为2400N的物体A，使它以0.5m/s的速度匀速上升时，人对滑轮组做功的功率是1500W．此时滑轮组的机械效率是多少？用此滑轮组提重物B匀速上升2m，人对绳竖直向上的拉力是1200N．滑轮组对重物B做了多少功？（不考虑绳重和轴摩擦）

Answer 1

已知：G_A=2400N，速度v=0.5m/s，功率P=1500W，拉力F₂=1200N，高度h=2m，n=3
求：滑轮组的机械效率η=？；滑轮组对重物B做的功W_B=？
解：（1）拉力移动速度v_拉=3v=3×0.5m/s=1.5m/s，
∵P===Fv
∴拉力F₁===1000N，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
（2）∵F=（G+G_动）
∴动滑轮重G_动=3F₁-G=3×1000N-2400N=600N，
第二次的物重：G_B=3F₂-G_动=3×1200N-600N=3000N，
滑轮组对重物B做的功：
W_B=G_Bh=3000N×2m=6000J．
答：此时滑轮组的机械效率是80%；
滑轮组对重物B做的功为6000J．
分析：（1）求出拉力移动速度，根据P===Fv求出拉力大小，根据η===求出机械效率；
（2）根据F=（G+G_动）求出动滑轮重，再求出第二次物体重，根据W=Gh求出滑轮组对物体做的有用功．
点评：此题主要考查的是学生对速度、功率、机械效率、滑轮组省力情况计算、功计算公式的理解和掌握，综合性很强，难度较大，注意变形公式的熟练运用．