Question

18．如圖甲所示，某人站在A處通過一根繩和兩個(gè)滑輪勻速提升物體．拉力做的功隨時(shí)間t的變化圖線如圖乙所示．他用15s的時(shí)間把重為120N的B勻速提升4m，所用的拉力F=50N（不計(jì)繩重和摩擦）．
（1）畫出滑輪組的繞線．
（2）求拉力做功的功率．
（3）滑輪組的機(jī)械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）省力多少和繩子的繞法，決定滑輪組的使用效果．要使繩子向下拉動(dòng)則應(yīng)從定滑輪開始繞線．
（2）從圖中讀出15s時(shí)拉力做的功，然后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率．
（3）根據(jù)W_有用=Gh求出有用功；然后根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$求出機(jī)械效率．

解答 解：（1）由圖示可知，拉力方向向下，繩子先系在定滑輪的固定掛鉤上，然后再繞過下面的動(dòng)滑輪再向上繞到定滑輪上，依次反復(fù)繞，如圖所示：

（2）由圖可知，15s拉力做的功：W_總=600J，
則拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{600J}{15s}$=40W．
（3）有用功：W_有用=Gh=120N×4m=480J；
則機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{480J}{600J}$×100%=80%．
答：（1）滑輪組的繞線情況見解答．
（2）拉力做功的功率為40W．
（3）滑輪組的機(jī)械效率是80%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了滑輪組的繞法、功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是明確有用功和總功以及從圖象中讀出總功．