Question

14．如圖，用機械效率為70%的滑輪組勻速提起一個重為350N的物體，物體在10s內豎直上升了1m．求：
（1）有用功；
（2）人拉繩子做的功；
（3）拉力F；
（4）不計繩重和摩擦，求滑輪重．

Answer 1

分析 （1）知道物體的重力和提升的高度，根據W=Gh求出有用功；
（2）知道有用功和滑輪組的機械效率，根據η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出人拉繩子做的功；
（3）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力F；
（4）不計繩重和摩擦，根據F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）求出動滑輪的重力．

解答 解：（1）有用功：
W_有=Gh=350N×1m=350J；
（2）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%可得，人拉繩子做的功：
W_總=$\frac{{W}_{有}}{η}$=$\frac{350J}{70%}$=500J；
（3）由圖可知，n=3，則繩端移動的距離：
s=nh=3×1m=3m，
由W=Fs可得，拉力的大�。�
F=$\frac{{W}_{總}}{s}$=$\frac{500J}{3m}$=$\frac{500}{3}$N≈166.7N；
（4）不計繩重和摩擦，由F=$\frac{1}{n}$（G+G_動）可得，動滑輪的重力：
G_動=nF-G=3×$\frac{500}{3}$N-350N=150N．
答：（1）有用功為350J；
（2）人拉繩子做的功為500J；
（3）拉力F為166.7N；
（4）滑輪重為150N．

點評 本題考查了做功公式、機械效率公式、滑輪組拉力公式的應用，明確滑輪組繩子的有效股數較為關鍵．