Question

如图所示，物体重840N，动滑轮重160N，用力F将物体以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，求：
（1）拉力F的大小
（2）此装置的机械效率
（3）拉力F的功率．

Answer 1

解：（1）不计绳重和摩擦，物体和动滑轮由2段绳子承担，拉力：
F===500N；
（2）∵物体和动滑轮由2段绳子承担，
∴拉力移动的距离：s=2h，
此装置的机械效率：
η======84%；
（3）∵物体以v₁=1m/s的速度匀速竖直提升，所以拉力移动速度v₂=2m/s，
拉力F的功率：
P===Fv₂=500N×2m/s=1000W．
答：（1）拉力F的大小为500N；
（2）此装置的机械效率为84%；
（3）拉力F的功率为1000W．
分析：（1）不计绳重和摩擦，利用F=（G_轮+G_物）求拉力大小；
（2）知道承担物重的绳子股数n=2，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=2h，知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W_总=Fs，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）知道物体移动的速度，求出拉力移动的速速，v₂=2v₁，再根据P===Fv求拉力做功功率．
点评：本题考查了使用动滑轮拉力的计算、机械效率的计算、功率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=（G_轮+G_物）]是本题的关键