Question

【题目】如图所示，用滑轮组提升重物时，用大小为F1的拉力将重400N的物体在10s内匀速提升了2m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦），则滑轮组的机械效率为%，拉力F1做功的功率为W，如利用该装置使该物体沿竖直方向匀速下降时，绳子自由端的拉力为F2 ， 则F1F2（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

【答案】80%；100；等于
【解析】解：（1）由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=2，不计绳重及摩擦，拉力F1= （G+G轮）= （400N+100N）=250N，
拉力端移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W总=F1s=250N×4m=1000J，
有用功：W有用=Gh=400N×2m=800J，
滑轮组的机械效率：
η= ×100%= ×100%=80%；
（2）拉力做功的功率：P= = =100W；
（3）物体沿竖直方向匀速下降时，物体也处于平衡状态，F2= （G+G轮），所以F1=F2 ． 所以答案是：80%；100；等于．本题考查了求动滑轮重力、拉力的功率、滑轮组机械效率，在计算时确定使用滑轮组承担物重的绳子股数（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是关键；利用好摩擦及绳重不计时使用滑轮组拉力和物重的关系F= （G+G轮）．
【考点精析】利用滑轮组绳子拉力的计算和功率的计算与测量对题目进行判断即可得到答案，需要熟知1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．