Question

用如圖所示的滑輪組勻速提升2400N的物體，作用在繩自由端的拉力為750N，拉力做功的功率為1 500W．不計繩與滑輪間的摩擦．
求（1）重物勻速上升的速度．
（2）若用該滑輪組勻速將3400N的物體提升2m，拉力所做的功為多少，此時的機械效率為多少？

Answer 1

解：由圖知，n=4，
（1）∵p===Fv，
∴v===2m/s，
重物勻速上升的速度：
v_物=v=×2m/s=0.5m/s；
（2）∵不計繩與滑輪間的摩擦，
∴F=（G₁+G_輪），
G_滑=4F-G₁=4×750N-2400=600N，
F′===1000N，
W_總=Fs=1000N×4×2m=8000J，
W_有用=Gh=3400N×2m=6800J，
η=×100%=×100%=85%．
答：（1）重物勻速上升的速度為0.5m/s；
（2）拉力所做的功為8000J，此時的機械效率為85%．
分析：由圖知，承擔物重的繩子股數(shù)n=4，則s=4h，
（1）知道拉力做功功率和拉力大小，利用p===Fv求拉力端移動的速度，而重物勻速上升的速度等于拉力端移動速度的；
（2）由于不計繩與滑輪間的摩擦，利用F=（G_物+G_輪）求動滑輪重；再利用該公式求提升340N的物體時的拉力，求出有用功、總功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率．
點評：本題考查了使用滑輪組時速度的計算、有用功和總功、機械效率的計算，本題關(guān)鍵：一是利用好P=Fv求拉力移動的速度；
二是利用好不計繩與滑輪間的摩擦時，拉力和物重的關(guān)系F=（G_物+G_輪）．