Question

14．如圖所示，用起重機上的滑輪組勻速吊起600kg的物體，物體上升5m所用的時間為l0s，拉力F的功率是3.75kW，拉力的大小F為2500N，滑輪組的機械效率是80%；滑輪A的作用是改變力的方向．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 根據P=$\frac{W}{t}$的變形公式求出拉力F做的總功，然后根據s=nh求出繩子自由端移動的距離，最后根據W=Fs的變形公式求出拉力F的大小；
先求出物體的重力，然后根據W=Gh求出有用功，再根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出滑輪組的機械效率；定滑輪的作用是改變力的方向．

解答 解：
由題知，拉力F的功率P=3.75kW=3750W，
由P=$\frac{W}{t}$得，拉力F做的總功：
W_總=Pt=3750W×10s=3.75×10⁴J；
由圖可知，連接動滑輪繩子的股數n=3，
則繩子自由端移動的距離：s=nh=3×5m=15m，
由W_總=Fs得，拉力F的大小：
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{3.75×1{0}^{4}J}{15m}$=2500N；
物體的重力：
G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
有用功：W_有=Gh=6000N×5m=3×10⁴J，
則滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{3×1{0}^{4}J}{3.75×1{0}^{4}J}$×100%=80%．
由圖可知，滑輪A為定滑輪，其作用是改變力的方向．
故答案為：2500；80%；改變力的方向．

點評 本題主要考查重力公式、功的股數、功率公式及效率公式的掌握和應用，關鍵是判斷連接動滑輪繩子的股數，屬于基礎性題目，難度不大．