Question

如圖所示，用滑輪組勻速提升1200N的重物時(shí)，拉力做功的功率為1000W，經(jīng)過(guò)2S，繩子的自由端上升的距離是4m，不計(jì)繩重和摩擦．求：
（1）作用在繩子自由端的拉力是多大？
（2）動(dòng)滑輪的重力是多少？
（3）若用此滑輪組勻速提起1800N的重物，滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

解：（1）由圖可知，n=3，s=4m，
拉力做功：
W_總=Pt=1000W×2s=2000J，
∵W_總=Fs，
∴F===500N；
（2）∵不計(jì)繩重和摩擦，
∴F=（G_輪+G_物）
即：500N=（G_輪+1200N），
∴動(dòng)滑輪的重：
G_輪=300N；
（3）當(dāng)用此滑輪組勻速提起1800N的重物時(shí)，
F′=（G_輪+G_物′）=（300N+1800N）=700N，
η=====≈85.7%．
答：（1）作用在繩子自由端的拉力是500N；
（2）動(dòng)滑輪的重力是300N；
（3）若用此滑輪組勻速提起1800N的重物，滑輪組的機(jī)械效率是85.7%．
分析：（1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，s=3h，知道拉力做功功率和做功時(shí)間，利用W=Pt求拉力做功，再利用W=Fs求拉力大小；
（2）不計(jì)繩重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=（G_輪+G_物）求動(dòng)滑輪的重；
（3）用此滑輪組勻速提起1800N的重物，利用F=（G_輪+G_物）求此時(shí)拉力大小，再利用η====求滑輪組的機(jī)械效率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了使用滑輪組拉力的計(jì)算、機(jī)械效率、功率的計(jì)算，本題關(guān)鍵：一是利用好不計(jì)繩重和摩擦?xí)r拉力和物重的關(guān)系[F=（G_輪+G_物）]，二是利用好推導(dǎo)公式η====．