Question

10．如圖所示，小強(qiáng)利用滑輪組在4s內(nèi)將重100N的貨物勻速提升2m，所用拉力F=60N．不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦．求
（1）動滑輪所受的重力G；
（2）小強(qiáng)做功的功率P；
（3）滑輪組的機(jī)械效率η．

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）可得動滑輪的重力；
（2）根據(jù)s=nh求出繩端移動的距離，根據(jù)W_總=Fs求出總功；根據(jù)P=$\frac{W}{t}$算出功率；
（3）知道貨物的重和提升的高度，根據(jù)W_有用=Gh求出有用功；根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由圖可知n=2，
不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）可得動滑輪的重力：
G_動=2F-G=2×60N-100N=20N；
（2）繩端移動的距離：s=nh=2×2m=4m，
所做的總功：W_總=Fs=60N×4m=240J；
小強(qiáng)做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{240J}{4s}$=60W；
（3）滑輪組有用功：W_有用=Gh=100N×2m=200J；
滑輪組的機(jī)械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{200J}{240J}$×100%≈83.3%．
答：（1）動滑輪所受的重力為20N；
（2）小強(qiáng)做功的功率為60W；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．

點(diǎn)評 本題考查有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計算，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．