Question

4．如圖所示，每個(gè)滑輪重均為20N，用滑輪組拉著重600N的物體A沿水平方向勻速移動(dòng)，在20s內(nèi)物體移動(dòng)了4m，拉力F做的功為1280J．（不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部摩擦）求：
（1）拉力F的功率
（2）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 （1）知道拉力做的功和拉力的作用時(shí)間，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力F的功率；
（2）不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部摩擦，克服動(dòng)滑輪重力所做的功為額外功，根據(jù)W=Gh求出額外功，拉力做的功減去額外功即為有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）拉力F的功率：
P=$\frac{{W}_{總}}{t}$=$\frac{1280J}{20s}$=64W；
（2）不計(jì)繩重及機(jī)械內(nèi)部摩擦，克服動(dòng)滑輪重力所做的功為額外功，動(dòng)滑輪提升高度h=s_物=4m，
額外功：W_額=G_動(dòng)h=20N×4m=80J，
則有用功：W_有=W_總-W_額=1280J-80J=1200J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1280J}$×100%=93.75%．
答：（1）拉力F的功率為64W；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為93.75%．

點(diǎn)評 本題考查功了功率和滑輪組機(jī)械效率的計(jì)算，明確滑輪組使用過程中有用功和總功、額外功是關(guān)鍵．