Question

19．用如圖所示的滑輪組在4s內(nèi)將重為50N的物體勻速提升2m，繩端拉力為20N，不計(jì)摩擦及繩重，繩子自由端移動(dòng)的速度為1.5m/s．動(dòng)滑輪的重力為10N，所做的有用功為100J．滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)為3，根據(jù)s=nh求出繩端移動(dòng)的距離，根據(jù)速度公式求出繩子自由端移動(dòng)的速度；
（2）不計(jì)摩擦及繩重，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力，根據(jù)W=Gh求出克服物體重力做的有用功，根據(jù)W=Fs求出總功，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，n=3，則繩端移動(dòng)的距離：
s=nh=3×2m=6m，
繩子自由端移動(dòng)的速度：
v=$\frac{s}{t}$=$\frac{6m}{4s}$=1.5m/s；
（2）不計(jì)摩擦及繩重，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動(dòng)）可得動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=nF-G=3×20N-50N=10N；
（3）克服物體重力做的有用功：
W_有=Gh=50N×2m=100J；
（4）總功：
W_總=Fs=20N×6m=120J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{100J}{120J}$×100%≈83.3%．
故答案為：1.5；10；100；83.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組繩子拉力的計(jì)算和滑輪組機(jī)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．