Question

7．如圖所示，工人用滑輪組勻速吊起重為600N的箱子，若箱子在10s內(nèi)被勻速豎直提升了2m，工人施加的拉力為350N，不計繩重和摩擦，求：
（l） 動滑輪的重；
（2）工人所做總功和功率；
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 （1）知道箱子的重力，由圖可知，n=2，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），據(jù)此求動滑輪的重力；
（2）利用s=2h求拉力端移動距離，知道拉力，利用W=Fs求拉力做的總功，再利用功率定義式求工人所做總功的功率；
（3）利用W=Gh求工人做的有用功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）箱子的重力G=600N，
由圖可知，n=2，不計繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），則動滑輪的重力：
G_動=2F-G=2×350N-600N=100N；
（2）拉力端移動距離s=2h=2×2m=4m，
拉力做的總功：
W_總=Fs=350N×4m=1400J，
工人所做總功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1400J}{10s}$=140W；
（3）工人做的有用功：
W_有用=Gh=600N×2m=1200J，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1200J}{1400J}$×100%≈85.7%．
答：（l） 動滑輪的重為100N；
（2）工人所做總功和功率分別為1400J、140W；
（3）滑輪組的機械效率為85.7%．

點評 本題考查了使用滑輪組動滑輪重力、機械效率、做功以及功率的計算，靈活的應用公式和知道滑輪組繩子的有效股數(shù)是關鍵．