Question

17．某人用如圖20所示的滑輪組（不計摩擦及繩重）提升重為600N的物體，所用拉力F為250N，若物體在10s內被提升了2m．
求：（1）滑輪組的機械效率？
（2）動滑輪重？
（3）拉力F的功率？

Answer 1

分析 （1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=3，則s=3h，知道拉力的大小，可利用公式W_總=Fs計算出拉力做的總功；利用W_有用=Gh求有用功，再利用公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%計算出滑輪組的機械效率；
（2）從圖可知，有3段繩子承擔物重，根據(jù)F=$\frac{1}{3}$（G+G_輪）求出動滑輪重．
（3）知道做功的時間，可利用公式P=$\frac{W}{t}$計算出拉力的功率．

解答 解：
（1）拉力移動的距離：s=nh=3×2m=6m，
拉力做功：W_總=Fs=250N×6m=1500J，
有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J，
滑輪組效率：η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
（2）由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=3，
不計繩重及摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{3}$（G+G_輪）
所以動滑輪重力：
G_輪=3F-G=3×250N-600N=150N；
（3）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1500J}{10s}$=150W．
答：（1）滑輪組的機械效率80%；
（2）動滑輪重150N；
（3）拉力F的功率150W．

點評 本題考查了求動滑輪重力、拉力的功率、滑輪組機械效率，在計算時確定使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)）是關鍵；利用好摩擦及繩重不計時使用滑輪組拉力和物重的關系F=$\frac{1}{n}$（G+G_輪）．