Question

16．如圖所示，重為900N的貨物，放在水平地面上．
（1）若動滑輪重G₀=300N（不計繩重和摩擦），工人所用的拉力為多大？滑輪組的機械效率多大？
（2）若用該裝置提起1200N的貨物（不計繩重和摩擦），那么貨物以0.1m/s速度上升，工人所做功的功率是多少？

Answer 1

分析 （1）由圖可知滑輪組繩子的有效股數(shù)，不計繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出工人所用的拉力，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{（G+{G}_{動}）h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{動}}$×100%求出滑輪組的機械效率；
（2）不計繩重和摩擦，根據(jù)F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出工人所用的拉力，根據(jù)v_繩=nv_物求出繩端移動的距離，根據(jù)P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出工人所做功的功率．

解答 解：（1）由圖可知，n=3，則工人所用的拉力：
F=$\frac{1}{n}$（G+G₀）=$\frac{1}{3}$×（900N+300N）=400N，
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{（G+{G}_{0}）h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{0}}$×100%=$\frac{900N}{900N+300N}$×100%=75%；
（2）若用該裝置提起1200N的貨物，則工人所用的拉力：
F′=$\frac{1}{n}$（G′+G₀）=$\frac{1}{3}$×（1200N+300N）=500N，
繩端移動的距離：
v_繩=nv_物=3×0.1m/s=0.3m/s，
工人所做功的功率：
P=F′v=500N×0.3m/s=150W．
答：（1）工人所用的拉力為400N，滑輪組的機械效率為75%；
（2）工人所做功的功率是150W．

點評 本題考查了滑輪組繩子拉力公式和機械效率公式、功率公式的應(yīng)用，明確滑輪組繩子的有效股數(shù)是關(guān)鍵．