Question

3．用如圖所示滑輪組提升重物，每個(gè)滑輪重8N，人用50N的拉力F，15s內(nèi)使重為90N的物體勻速上升了3m．求：
（1）人拉繩子的速度與做功功率．
（2）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道n=2，s=2h．根據(jù)15s內(nèi)使重為90N的物體勻速上升了3m，可求得物體上升的速度，然后可知人拉繩子的速度；
利用s=2h求出拉力移動(dòng)的距離，再根據(jù)W_總=Fs求出總功，最后根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出功率；
（2）先利用W_有=Gh求有用功，再利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）物體上升的速度v=$\frac{h}{t}$=$\frac{3m}{15s}$=0.2m/s，
由滑輪組的結(jié)構(gòu)知道n=2，人拉繩子的速度v′=2v=2×0.2m/s=0.4m/s，
人拉繩子做功的功：W_總=Fs=Fnh=50N×2×3m=300J，
人拉繩子做功的功率：P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{300J}{15s}$=20W，
（2）滑輪組的機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{{G}_{物}h}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{90N×3m}{300J}$×100%=90%．
答：（1）人拉繩子的速度為0.2m/s，做功的功率為20W．
（2）滑輪組的機(jī)械效率是90%．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對有用功、總功、功率公式、機(jī)械效率公式以及s=nh的理解和運(yùn)用，理解并求出有用功和總功是本題的關(guān)鍵．