Question

19．如圖所示，用滑輪組勻速提起一個(gè)重為350N的物體，物體在10s內(nèi)豎直上升了1m，人拉繩的力為250N．試問：
（1）人拉繩子做功的功率為多少？
（2）滑輪組的機(jī)械效率為多少？
（3）動滑輪重多少？（不計(jì)繩重和摩擦）
（4）寫出一條提高機(jī)械效率的辦法．

Answer 1

分析 （1）知道物體的勻速上升高度，根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)，計(jì)算繩子末端移動的距離；又知道拉力大小，根據(jù)功的公式和功率公式求人拉繩做功的功率；
（2）知道物體重和上升的高度，利用功的公式計(jì)算有用功，再利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）求出了有用功、總功，可以得出額外功的大小，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，利用W_額=G_輪h求動滑輪重；
（4）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，根據(jù)機(jī)械效率的公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{輪}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{輪}}$可知，當(dāng)增加重物的重力時(shí)，該滑輪組的機(jī)械效率的變大；當(dāng)減小動滑輪重力時(shí)，也會提高滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）繩子末端移動的距離：s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：W_總=Fs=250N×2m=500J，
拉力做功功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{500J}{10s}$=50W；
（2）對物體做有用功：
W_有用=Gh=350N×1m=350J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{350J}{500J}$×100%=70%；
（3）由于不計(jì)繩重和摩擦，W_額=G_動h=G_動×1m=W_總-W_有=500J-350J=150J，
解得：G_動=150N；
（4）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，根據(jù)機(jī)械效率的公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{輪}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{輪}}$可知，當(dāng)增加提升重物的重力時(shí)，可以提高滑輪組的機(jī)械效率；當(dāng)減小動滑輪重力時(shí)，也會提高滑輪組的機(jī)械效率．
答：（1）人拉繩子做功的功率為50W；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為70%；
（3）動滑輪重為150N；
（4）提高機(jī)械效率的辦法之一：增加提升重物的重力．

點(diǎn)評 本題綜合考查了有用功、額外功和總功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好s=2h是本題的突破口，屬于易錯題．