Question

16．某建筑工地用如图所示滑轮组来提升物体，当作用在绳子自由端的拉力为1000N时，能匀速提起重为2400N的物体，不计摩擦和绳重．则滑轮组这次提升物体的机械效率是80%；在另一次提升中，滑轮组在lmin内将5400N的物体匀速提升了15m．则绳子自由端拉力F的功率是1500W．

Answer 1

分析 （1）绳重和摩擦不计，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求出机械效率；
（2）根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮重，再根据此公式求出第二次的拉力；根据s=nh求出绳子自由端通过的距离，再根据公式P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$求出拉力的功率．

解答 解：
（1）图中滑轮组的绳子段数n=3，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{2400N}{3×1000N}$×100%=80%；
（2）根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可得，
动滑轮重G_动=3F-G=3×1000N-2400N=600N，
第二次绳子中拉力F′=$\frac{1}{n}$（G′+G_动）=$\frac{1}{3}$×（5400N+600N）=2000N．
拉力通过的距离s=nh=3×15m=45m，
拉力的功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=$\frac{2000N×45m}{60s}$=1500W．
故答案为：80%；1500W．

点评 此题主要考查的是学生对滑轮组机械效率、拉力、功率计算公式的理解和掌握，注意变形公式的熟练运用，难度不大．