【題目】用如圖所示的滑輪組提升重900N的物體,動(dòng)滑輪重300N,使物體勻速上升3m,繩重和摩擦不計(jì).求:

(1)繩子的自由端的拉力是多大?

(2)總功是多大?

(3)滑輪組機(jī)械效率是多大.

【答案】(1)繩子的自由端的拉力是400N;

(2)總功是3600J;

(3)滑輪組機(jī)械效率是75%.

【解析】

試題分析:(1)此滑輪組有三股繩子承擔(dān)動(dòng)滑輪和物重,繩重和摩擦不計(jì),所以拉力F=(G+G動(dòng));

(2)物體上升的高度h=3m,根據(jù)公式W有用=Gh求出拉力做的有用功;拉力移動(dòng)的距離s=3h,根據(jù)公式W=Fs求出總功大;

(3)根據(jù)公式η=×100%求出滑輪組的機(jī)械效率.

解:(1)由圖知,n=3,

∵不計(jì)繩重和摩擦,

∴繩子的自由端的拉力F=(G+G)=(900N+300N)=400N

(2)物體上升的高度h=3m,拉力移動(dòng)的距離s=3h=3×3m=9m,

拉力做的總功:

W=Fs=400N×9m=3600J

克服重力做的有用功:

W有用=Gh=900N×3m=2700J

(3)滑輪組的機(jī)械效率:

η=×100%=×100%=75%.

答:(1)繩子的自由端的拉力是400N;

(2)總功是3600J;

(3)滑輪組機(jī)械效率是75%.

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