Question

5．如圖所示（滑輪組的繞繩未畫出），人以600N的力向下拉動繞在滑輪組的繩子一端10秒，使繩端向下移動了3m，重物為1500N勻速上升了1m．（g=10N/kg）．
（1）按題意畫出滑輪組的繞繩．
（2）滑輪組的效率多大？
（3）拉力的功率多少？

Answer 1

分析 （1）已知繩子拉下的距離和物體上升的高度，可以得到作用在動滑輪上的繩子段數(shù)，據(jù)此完成滑輪組的組裝；
（2）根據(jù)W_有=Gh求出有用功，根據(jù)W_總=Fs求出總功，利用效率公式求滑輪組的機械效率；
（3）知道時間，利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率．

解答 解：
（1）作用在動滑輪上繩子段數(shù)是n=$\frac{s}{h}$=$\frac{3m}{1m}$=3，所以繩子的固定端應(yīng)從動滑輪上開始纏繞，如下圖：

（2）工人所做的有用功：
W_有用=Gh=1500N×1m=1500J；
工人做的總功：
W_總=Fs=600N×3m=1800J；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{1500J}{1800J}$×100%≈83.3%．
（3）拉力做功的功率：
P_總=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1800J}{10s}$=180W．
答：（1）如圖所示；
（2）滑輪組的效率為83.3%；
（3）拉力的功率為180W．

點評 此題屬于力學(xué)綜合題，考查了滑輪組的繞繩方法、功的計算、功率的計算、機械效率的計算，考查的知識點較多，但都屬于基礎(chǔ)，難度變大．