Question

在某建筑工地上，運(yùn)用如圖所示的滑輪組工具，將500N的物體在10s時(shí)間內(nèi)勻速提升到二樓地板上，繩子自由端的拉力為200N．（已知樓層間高度為3m，提升過(guò)程中不計(jì)摩擦和繩重）
求：（1）物體上升的速度；
（2）滑輪組的機(jī)械效率；
（3）拉力的功率．

Answer 1

解：由圖知，使用該滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)，n=3
（1）物體上升的速度：
v===0.3m/s；
（2）滑輪組的機(jī)械效率：
η=×100%=×100%
=×100%=×100%
=×100%≈83.3%；
（2）繩子自由端移動(dòng)的速度：
v′=3v=0.3m/s×3=0.9m/s，
拉力的功率：
P===Fv=200N×0.9m/s=180W．
答：（1）物體上升的速度為0.3m/s；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%；
（3）拉力的功率180W．
分析：由圖知道，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，設(shè)重物被提升h，則拉力端移動(dòng)的距離s=3h．
（1）知道物體上升的高度和時(shí)間，利用速度公式求物體上升的速度；
（2）知道物重G和拉力大小，根據(jù)機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
（3）求出繩子自由端移動(dòng)的速度，利用P=Fv求拉力的功率．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了速度的計(jì)算、功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)（直接從動(dòng)滑輪上引出的繩子股數(shù)）是本題的關(guān)鍵．