Question

11．如圖所示的滑輪組，在60N的拉力F作用下，將重為100N的物體勻速提起1m，所用時(shí)間是5s．求：
（1）拉力F做功的功率．
（2）滑輪組勻速提升該重物時(shí)的機(jī)械效率．
（3）若不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重為多少？

Answer 1

分析 （1）由圖可知拉力F移動(dòng)的距離s=2h，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做功，又知道做功時(shí)間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（2）知道物重和上升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)F=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）計(jì)算出動(dòng)滑輪的重力．

解答 解：
（1）由圖知，n=2，拉力F移動(dòng)的距離：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：
W_總=Fs=60N×2m=120J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{120J}{5s}$=24W；
（2）W_有=Gh=100N×1m=100J，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{100J}{120J}$×100%≈83.3%；
（3）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）
得：G_動(dòng)=nF-G=2×60N-100N=20N．
答：（1）拉力F做功的功率為24W；
（2）滑輪組勻速提升該重物時(shí)的機(jī)械效率為83.3%；
（3）若不計(jì)繩重和摩擦，動(dòng)滑輪重為20N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，從滑輪組的結(jié)構(gòu)圖找出s與h的關(guān)系是本題的關(guān)鍵，利用好：不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G+G_動(dòng)）．