Question

13．利用如圖所示的滑輪組，在4s內(nèi)將重為200N的物體沿豎直方向勻速提升了2m，所用拉力為125N，不計(jì)繩重和摩擦．求：
（1）動(dòng)滑輪的重力多大？
（2）拉力的功率多大？
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）首先確定滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）計(jì)算動(dòng)滑輪重力；
（2）根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，利用W=Fs求拉力做的功；再根據(jù)P=$\frac{W}{t}$計(jì)算拉力F的功率；
（3）利用W=Gh求出克服物體重力做的有用功，再根據(jù)效率公式求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖可知，通過動(dòng)滑輪繩子的段數(shù)n=2，
不計(jì)摩擦和繩重，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪重力：
G_動(dòng)=2F-G=2×125N-200N=50N；
（2）拉力端移動(dòng)的距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做的功：W_總=Fs=125N×4m=500J，
拉力的功率為：P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{500J}{4s}$=125W；
（3）克服物體重力做的有用功：W_有=Gh=200N×2m=400J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%．
答：（1）動(dòng)滑輪的重力為50N；
（2）拉力的功率為125W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、功率和械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是繩子有效股數(shù)的判斷和公式的靈活運(yùn)用．