Question

12．如圖所示，用一個滑輪組來勻速提升一個重為800牛的物體G，若拉力的功率保持400W，滑輪組的效率是80%，求：
（1）作用在繩子上的拉力；
（2）重物上升的速度．

Answer 1

分析 （1）由圖可知串繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)為4，根據(jù)滑輪組的機械效率，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%，代入數(shù)值即可求出作用在繩上的拉力；
（2）根據(jù)（1）可知拉力，已知拉力的功率保持為400W，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，然后可求得v．

解答 解：（1）串繞在動滑輪上的繩子的段數(shù)為4，
W_有=Gh，W_總=F•4h，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{F×4h}$×100%，
即0.8=$\frac{800N}{4F}$，
解得F=250N．
（2）由P=$\frac{W}{t}$，得P=Fv，v=$\frac{P}{F}$=$\frac{400W}{250N}$=1.6m/s，
v_物=$\frac{1}{4}$v=$\frac{1}{4}$×1.6m/s=0.4m/s；
答：（1）作用在繩子上的拉力為250N；
（2）重物上升的速度為0.4m/s．

點評 此題涉及到滑輪組繩子拉力的計算，功的計算，功率的計算等多個知識點．一條繩子串繞在滑輪組上以后，繩子就被動滑輪和定滑輪分成了幾段，除了手拉的一段需要判斷是否承受重力外，其余的幾段都是承受重力的．手拉的一段如果與動滑輪直接接觸就承擔重力；如果與定滑輪直接接觸就不承擔重力，因此只需數(shù)出有幾根繩子和動滑輪相接觸．