Question

14．如圖所示，把重為180N的物體勻速提升2m，不計(jì)繩子的重力及摩擦，滑輪組機(jī)械效率是60%，所用拉力F為150N，若人重為600N時(shí)，用此裝置最多能提升1080N的物重．

Answer 1

分析 由圖可知滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=2，s=nh=2h；
（1）知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$求拉力大小；
（2）在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，利用F=$\frac{G+{G}_{動(dòng)}}{n}$先求出動(dòng)滑輪的重，再利用F=$\frac{G+{G}_{動(dòng)}}{n}$求出能提升的物重．

解答 解：（1）由圖可知滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n=2，s=nh=2h；
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$得：
拉力F=$\frac{G}{nη}$=$\frac{180N}{2×60%}$=150N；
（2）由于不計(jì)繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{G+{G}_{動(dòng)}}{n}$得：
動(dòng)滑輪的重力G_動(dòng)=nF-G=2×150N-180N=120N，
若人重為600N時(shí)，則能施加的最大拉力為F_最大=G_人=600N，
則根據(jù)F=$\frac{G+{G}_{動(dòng)}}{n}$得：G′=nF′-G_動(dòng)=2×600N-120N=1080N．
故答案為：150；1080．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了機(jī)械效率的計(jì)算，利用好繩子的重力和摩擦力不計(jì)時(shí)拉力F=$\frac{G+{G}_{動(dòng)}}{n}$和推導(dǎo)公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{nF}$是本題的關(guān)鍵．