Question

16．如圖每個(gè)滑輪的重為225N，重物G的重量為1275N，繩索重及摩擦均不計(jì)．則：
（1）人在勻速提升重物時(shí)所用拉力為多大？
（2）重物在2s內(nèi)被勻速提起1m的過(guò)程中，人做功的功率為多大？
（3）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為多大？

Answer 1

分析 圖中使用的是滑輪組，n=2，s=2h．
（1）不計(jì)繩重和摩擦，利用F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）求拉力大�。�
（2）利用s=2h求出拉力移動(dòng)的距離，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力所做的總功，再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功的功率；
（3）利用W_有=Gh求有用功，利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
（1）由題知，n=2，不計(jì)繩重和摩擦，
拉力：F=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）=$\frac{1}{2}$×（225N+1275N）=750N；
（2）拉力移動(dòng)的距離：s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：W_總=Fs=750N×2m=1500J，
拉力做功的功率：
P=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{1500J}{2s}$=750W；
（3）使用滑輪組做的有用功：
W_有=Gh=1275N×1m=1275J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{1275J}{1500J}$×100%=85%．
答：（1）人在勻速提升重物時(shí)所用拉力為750N；
（2）若重物在2s內(nèi)被勻速提起1m，則拉力做功的功率為750W；
（3）此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為85%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用，利用好不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)=$\frac{1}{2}$（G_輪+G_物）是本題的突破口．