Question

如图所示，物体重1800N，动滑轮重30N，绳重和摩擦不计．在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升．求：（1）拉力做功的功率；（2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

解：（1）绳重和摩擦不计时，
拉力：
F=（G_物+G_动）=（1800N+30N）=610N，
绳子自由端移动的速度：
v_绳=nv_物=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力做功的功率：
P=Fv=610N×0.3m/s=183W；
（2）滑轮组的机械效率：
η=====≈98.4%．
答：（1）拉力做功的功率为183W；
（2）滑轮组的机械效率约为98.4%．
分析：（1）由图可知，绳子的有效股数为3，根据F=（G_物+G_动）求出绳子自由端的拉力，根据v_绳=nv_物求出绳子自由端移动的速度，根据P=Fv求出拉力做功的功率；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs和s=nh求出总功，利用效率公式求出滑轮组的机械效率．
点评：本题综合考查了有用功、额外功和总功的计算、功率的计算、机械效率的计算，利用好F=（G_物+G_动）、v_绳=nv_物、η=是本题的关键，属于易错题．