Question

用如图所示的滑轮组提升重为G=3200N的重物，当重物以0.5m/s的速度匀速上升时，拉力F的功率是2000W．忽略摩擦和绳重．
求：（1）绳端拉力F的大小；
（2）动滑轮的重；
（3）滑轮组的机械效率η．

Answer 1

解：（1）从图可知，有四段绳子吊着物体，而V′=0.5m/s，
∴拉力移动的速度为：V=4V′=4×0.5m/s=2m/s，
∵P=Fv，P=2000W，
∴拉力：F===1000N．
（2）∵忽略绳重及所有的摩擦，
∴F=（G_动+G），
∴G_动=4F-G=4×1000N-3200N=800N．
（3）机械效率为：====80%．
答：（1）绳端拉力F的大小为1000N．
（2）动滑轮的重为800N．
（3）滑轮组的机械效率为80%．
分析：（1）从图可知，有四段绳子吊着物体，知道重物上升的速度，从而可以计算出拉力移动的速度，又知道拉力的功率，可利用公式P=Fv计算出拉力的大小．
（2）知道吊着物体绳子的段数、拉力F的大小以及物体的重力，忽略绳重及所有的摩擦，可利用公式F=（G_动+G）求动滑轮的重力．
（3）知道拉力和重力，还有绳子段数，根据即可求得滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了学生对功率的公式、机械效率公式、滑轮组s=nh、有用功、总功的理解和运用，忽略绳重及所有的摩擦，利用好F=（G_轮+G）是关键．