Question

【題目】如圖，忽略繩重和摩擦，用拉力F拉著180N的重物勻速上升，繩子自由端在4s移動4m，動滑輪總重力20N，求：
（1）拉力F；
（2）物體上升的距離；
（3）該滑輪組的機械效率；
（4）拉力F的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖知，滑輪組由4段繩子承擔(dān)物重，即n=4．

忽略繩重和摩擦，繩端的拉力：F= （G+G動）= ×（180N+20N）=50N；

答：拉力F為50N；

（2）解：因為s=4h，所以物體上升的距離h= = =1m；

答：物體上升的距離為1m；

（3）解：拉力F做的總功：W總=Fs=50N×4m=200J，

有用功：W有用=Gh=180N×1m=180J，

滑輪組的機械效率：η= = ×100%=90%；

答：該輪滑組的機械效率為90%；

（4）解：拉力F的功率：

P= = =50W．

答：拉力F的功率為50W

【解析】由圖知，滑輪組由4段繩子承擔(dān)物重，則n=4．（1）忽略繩重和摩擦，拉力F= （G+G動）；（2）利用s=4h求物體上升的距離；（3）利用W=Fs求拉力F做的總功，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率；（4）利用P= 求拉力F的功率．
【考點精析】關(guān)于本題考查的滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率，需要了解1、根據(jù)題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔(dān)，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當(dāng)不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當(dāng)計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關(guān)于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能得出正確答案．