Question

如圖所示，用滑輪組勻速提起一個(gè)重為350N的物體，物體在10s內(nèi)豎直上升了1m，人拉繩的力為250N．
試問：
（1）人拉繩子做功的功率為多少？
（2）滑輪組的機(jī)械效率為多少？
（3）動(dòng)滑輪重多少？（不計(jì)繩重和摩擦）

Answer 1

分析：（1）知道物體的勻速上升高度，根據(jù)滑輪組的特點(diǎn)，計(jì)算繩子末端移動(dòng)的距離；又知道拉力大小，根據(jù)功的公式和功率公式求人拉繩做功的功率；
（2）知道物體重和上升的高度，利用功的公式計(jì)算有用功，再利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）求出了有用功、總功，可以得出額外功的大小，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，利用W_額=G_輪h求動(dòng)滑輪重．

解答：已知：物體的重力為G=350N，時(shí)間t=10s，上升高度h=1m，人拉繩的力為F=250N，n=2
求：（1）人拉繩子做功的功率P=？；（2）滑輪組的機(jī)械效率η=？；（3）動(dòng)滑輪重G_動(dòng)=？
解：（1）繩子末端移動(dòng)的距離：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：
W_總=Fs=250N×2m=500J，
拉力做功功率為：
P=

W

t

=

500J

10s

=50W；
（2）對(duì)物體做有用功：
W_有=Gh=350N×1m=350J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

350J

500J

×100%=70%；
（3）∵不計(jì)繩重和摩擦，
∴克服動(dòng)滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有=500J-350J=150J，
∵W_額=G_輪h
∴G_輪=

W額

h

=

150J

1m

=150N．
答：（1）人拉繩做功的功率是50W；
（2）滑輪組的機(jī)械效率是70%；
（3）動(dòng)滑輪重150N．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了有用功、額外功和總功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好s=2h是本題的突破口，屬于易錯(cuò)題．