Question

某人用300N的拉力．在0.5min內用如圖所示的滑輪組將900N的重物勻速提高1m，若摩擦和繩重不計，問：
（1）人拉繩子的功率多大？
（2）該滑輪組的機械效率多大？
（3）兩個動滑輪的總重多大？

Answer 1

【答案】分析：由滑輪組的結構知道，承擔物重的繩子股數n=4，s=4h，
（1）知道拉力，求出繩子自由端移動的距離，利用W=Fs求拉力做功，利用P=求人拉繩子的功率；
（2）知道重物被提升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑輪組的機械效率；
（3）不計繩重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=（G_輪+G_物）求動滑輪的總重．
解答：解：
（1）由圖知，n=4，
s=4h=4×1m=4m，
拉力做功：
W_總=Fs=300N×4m=1200J，
人拉繩子的功率：
P===40W；
（2）W_有用=Gh=900N×1m=900J，
η=×100%=×100%=75%；
（3）∵不計繩重和摩擦，
∴F=（G_輪+G_物）
即：300N=（G_輪+900N），
∴動滑輪的總重：
G_輪=300N．
答：（1）人拉繩子的功率為40W；
（2）該滑輪組的機械效率為75%；
（3）兩個動滑輪的總重為300N．
點評：本題考查了使用滑輪組有用功、總功、功率、機械效率的計算，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=（G_輪+G_物）]是本題的關鍵．