Question

2．小明同學(xué)用如圖中的滑輪提升貨物，拉力方向向上，他用10s的時(shí)間把重為120N的貨物從井中勻速提升5m，拉力做功750J．
（1）在圖甲中畫出滑輪組的繞線方法；
（2）求用滑輪組勻速提升貨物時(shí)做的有用功；
（3）求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）求拉力的大小；
（5）求拉力的功率；
（6）寫出一條提高滑輪組機(jī)械效率的措施．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)拉力向上確定末端繩子的方向，然后從外向內(nèi)確定繩子的繞線；
（2）根據(jù)W有用=Gh計(jì)算有用功；
（3）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$計(jì)算機(jī)械效率；
（4）求出s，根據(jù)F=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$求出拉力的大小；
（5）根據(jù)P=$\frac{W}{t}$求出拉力的機(jī)械效率；
（6）根據(jù)影響有用功、額外功的因素來(lái)分析影響機(jī)械效率的因素．

解答 解：（1）拉力向上，從外向內(nèi)依次繞線，如圖所示：

（2）有用功W_有用=Gh=120N×5m=600J；
（3）機(jī)械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%=$\frac{600J}{750J}$×100%=80%；
（4）由圖知，滑輪組由三段繩子承擔(dān)物重，所以s=3h=3×5m=15m；
由W=Fs得，F(xiàn)=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{s}$=$\frac{750J}{15m}$=50N；
（5）拉力的功率：P_總=$\frac{{W}_{總}(cāng)}{t}$=$\frac{750J}{10s}$=75W；
（6）提高滑輪組的機(jī)械效率，需想辦法增加有用功、減少額外功，可增加被提升物體的重力，減小動(dòng)滑輪的重力并加潤(rùn)滑油．
答：（1）如上圖；
（2）滑輪組勻速提升貨物時(shí)做的有用功600J；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（4）拉力的大小為50N；
（5）拉力的功率為75W；
（6）增加被提升物體的重力（或減小動(dòng)滑輪的重力或加潤(rùn)滑油）．

點(diǎn)評(píng) 本題是有關(guān)機(jī)械效率的綜合計(jì)算題目，詳細(xì)考查了有用功、總功、機(jī)械效率、功率的計(jì)算，同時(shí)考查了影響滑輪組機(jī)械效率的因素，考查全面，難度不大．