Question

【题目】如图甲是用滑轮组提升货物的示意图。在拉力F的作用下，货物被匀速竖直提升。此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系如图乙所示。g取10N/kg，绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计。求：

(1)货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率η；

(2)动滑轮的质量m动；

(3)当绳子自由端的拉力F为500N，货物以0.1m/s的速度被匀速提升时，拉力F的功率P。

Answer 1

【答案】(1)75%；(2)10kg；(3)100W

【解析】

(1)如图乙所示为此滑轮组的机械效率η随货物所受重力G物的变化关系，可知当货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率η为75%。

(2)动滑轮与两股绳子接触，n=2，滑轮组的机械效率表达式为

则绳端拉力为

当该滑轮组的机械效率η为75%时，货物重300N，即

绳重、轮与轴的摩擦均忽略不计时，由拉力与重物重力、动滑轮之间的关系得

则动滑轮的质量为

(3)当货0.1m/s的速度被匀速提升时，绳子自由端的移动速度为

当绳子自由端的拉力F为500N，拉力的功率为

答：(1)货物所受重力为300N时，该滑轮组的机械效率为75%；

(2)动滑轮的质量为10kg；

(3)拉力F的功率为100W。