Question

2．工人利用圖示的滑輪組將重400N的物體在2s內(nèi)向上勻速提起2m．所用拉力為250N．
（1）滑輪組的機械效率是多少？拉力在這一過程中所做功的功率是多少？
（2）動滑輪的重是多少？（不計繩重和摩擦力）

Answer 1

分析 （1）由圖可知通過動滑輪繩子的段數(shù)n=2，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$計算滑輪組的機械效率；
求出拉力移動的距離，利用W=FS求拉力做功，由P=$\frac{W}{t}$計算拉力的功率；
（2）不計繩重和摩擦，知道拉力和物重、n=2，利用F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）求動滑輪重．

解答 解：（1）由圖可知，n=2，
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{400N}{2×250N}$×100%=80%；
s=2h=2×2m=4m，
拉力做W_總=Fs=250N×4m=1000J，
拉力做功的功率P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1000J}{2s}$=500W；
（2）不計繩重和摩擦力，
F=$\frac{1}{2}$（G_物+G_動）
所以G_動=2F-G_物=2×250N-400N=100N．
答：（1）滑輪組的機械效率是80%；拉力在這一過程中所做功的功率是500W；（2）動滑輪的重是100N．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，用好不計繩重和摩擦?xí)r拉力F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_動）是解題關(guān)鍵．