Question

15．某建筑工地的工人師傅用如圖所示的滑輪組提升質(zhì)量為72kg的重物A，當(dāng)工人師傅對(duì)繩子施加300N的拉力時(shí)，物體A以0.1m/s的速度沿豎直方向勻速上升，不計(jì)繩重和摩擦，取g=10N/kg
求：（1）拉力F的功率
（2）滑輪組的機(jī)械效率．

Answer 1

分析 根據(jù)承擔(dān)重物的繩子段數(shù)，得出繩子的移動(dòng)速度，再根據(jù)P=Fv，可求功率；根據(jù)功的計(jì)算公式W=Fs可表達(dá)出拉力做的功，即總功；再根據(jù)W=Gh表達(dá)出有用功；然后根據(jù)機(jī)械效率的計(jì)算公式可求出滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：（1）物體重力G=mg=72kg×10N/kg=720N；
重物由3段繩子承擔(dān)，繩子移動(dòng)速度為：
v=3v_物=3×0.1m/s=0.3m/s；
拉力的功率為：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=300N×0.3m/s=90W；
（2）機(jī)械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F3h}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{720N}{3×300N}$×100%=80%；
答：（1）拉力F的功率為90W；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為80%．

點(diǎn)評(píng) 明確繩子段數(shù)，熟練運(yùn)用計(jì)算功、功率、機(jī)械效率的公式，是解答此題的關(guān)鍵．