Question

16．如圖所示，用滑輪組勻速提升一個重600N的物體，若拉力的功率為150W，整個裝置的機械效率為80%，不計摩擦和繩重，
求：（1）作用在繩上的拉力F
（2）動滑輪的重
（3）物體上升的速度．

Answer 1

分析 （1）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$計算作用在繩上的拉力；
（2）不計摩擦和繩重，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）計算動滑輪的重；
（3）由P=Fv=Fnv_物計算物體上升的速度．

解答 解：
（1）由圖知，通過動滑輪繩子的段數(shù)n=3，
由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$可得，作用在繩上的拉力：
F=$\frac{G}{nη}$=$\frac{600N}{3×80%}$=250N；
（2）不計摩擦和繩重，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重：
G_動=3F-G=3×250N-600N=150N；
（3）繩子自由端上升的速度v=nv_物，
由P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=Fnv_物可得物體上升的速度：
v_物=$\frac{P}{nF}$=$\frac{150W}{3×250N}$=0.2m/s．
答：（1）作用在繩上的拉力為250N；
（2）動滑輪的重為150N；
（3）物體上升的速度為0.2m/s．

點評 本題考查了機械效率和功率公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確找到通過動滑輪繩子的段數(shù)n，利用好不計摩擦和繩重F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）．