Question

9．如圖所示，工人用250N的力F，在10s內(nèi)將重為400N的重物勻速提升2m，此時滑輪組的機械效率是80%；拉力的功率是100W；工人仍用此滑輪組，改為提升重為500N的物體，拉力為300N．（不計繩重、摩擦）

Answer 1

分析 由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W=Fs求出總功，利用P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率，根據(jù)W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率，不計繩重、摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重力，再根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出改為提升重為500N的物體時拉力的大小．

解答 解：由圖可知，n=2，則繩端移動的距離：
s=nh=2×2m=4m，
拉力所做的總功：
W_總=Fs=250N×4m=1000J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1000J}{10s}$=100W，
拉力所做的有用功：
W_有=Gh=400N×2m=800J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%；
不計繩重、摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重力：
G_動=nF-G=2×250N-400N=100N，
工人仍用此滑輪組，改為提升重為500N的物體，此時的拉力：
F′=$\frac{1}{n}$（G′+G_動）=$\frac{1}{2}$（500N+100N）=300N．
故答案為：80%；100；300N．

點評 本題考查了有用功、總功、功率、機械效率和滑輪組繩子拉力的計算，確定好繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．