Question

【題目】請(qǐng)按要求完成下列問(wèn)題．（不考慮繩重及摩擦）
（1）使用如圖所示滑輪組成的滑輪組提升重物，要求滑輪組用最省力的繞線方法承擔(dān)重物，請(qǐng)用筆畫線代替繩子將滑輪組繞好．
（2）使用第（1）問(wèn)繞好的滑輪組提升重物，當(dāng)物重為400N時(shí)，繩端需要拉力為125N時(shí)能使重物勻速上升，求滑輪組的機(jī)械效率．
（3）若重物移動(dòng)速度為0.4m/s，求人對(duì)繩子拉力的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：如圖所示：

（2）解：使用第（1）問(wèn)繞好的滑輪組提升重物，n=4，

設(shè)物體上升高度h，拉力端移動(dòng)距離s=4h，

有用功W有用=Gh，

總功W總=Fs=F×4h=4Fh，

滑輪組的機(jī)械效率：

η= = = = ×100%=80%

（3）解：由圖知n=4，則拉力端移動(dòng)速度v=4v物=4×0.4m/s=1.6m/s，

拉力做功的功率：

P= = =Fv=125N×1.6m/s=200W

【解析】解：（1）該滑輪組由2個(gè)動(dòng)滑輪和1個(gè)定滑輪組成，當(dāng)由4股繩子承擔(dān)重物時(shí)最省力，從定滑輪下面的掛鉤開(kāi)始纏繞；如圖所示：
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件，利用功率的計(jì)算與測(cè)量的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案，需要掌握功率的計(jì)算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時(shí)間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．