Question

重600N的貨物，用如圖所示的滑輪組在6s內(nèi)把它提升2m，若不計(jì)摩擦阻力，也不計(jì)滑輪和繩子的自重，則：
（1）繩端拉力F是多少？
（2）繩端移動(dòng)的距離是多少？
（3）若在繩端所施實(shí)際拉力F為240N時(shí)，求拉力做功的功率和滑輪組的機(jī)械效率．
（4）若不計(jì)摩擦阻力和繩子的自重，動(dòng)滑輪重多少？

Answer 1

【答案】分析：由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，
（1）不計(jì)摩擦阻力、不計(jì)滑輪和繩子的自重，利用F=G求拉力大小；
（2）利用s=3h求繩端移動(dòng)的距離；
（3）利用W=Fs求拉力做功，再利用P=求拉力做功的功率，利用η=×100%=×100%=×100%=×100%求滑輪組的機(jī)械效率；
（4）不計(jì)摩擦阻力和繩子的自重，利用F=（G_物+G_輪）求動(dòng)滑輪重．
解答：解：
由圖知，n=3，
（1）∵不計(jì)摩擦阻力、不計(jì)滑輪和繩子的自重，
∴拉力大小：
F=G=×600N=200N；
（2）繩端移動(dòng)的距離：
s=3h=3×2m=6m；
（3）拉力做功：
W_總=Fs=240N×6m=1440J，
拉力做功的功率：
P===240W；
η=×100%=×100%=×100%=×100%=≈83.3%；
（4）∵不計(jì)摩擦阻力和繩子的自重，
∴F=（G_物+G_輪）
即：240N=（600N+G_輪）
∴G_輪=120N．
答：（1）繩端拉力F是200N；
（2）繩端移動(dòng)的距離是6m；
（3）若在繩端所施實(shí)際拉力F為240N時(shí)，拉力做功的功率為240W、滑輪組的機(jī)械效率為83.3%．
（4）若不計(jì)摩擦阻力和繩子的自重，動(dòng)滑輪重為120N．
點(diǎn)評(píng)：本題為力學(xué)綜合計(jì)算題，要求靈活運(yùn)用功的公式、功率公式、機(jī)械效率的公式，能確定承擔(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)）是關(guān)鍵．