Question

如图所示，用一电动机通过滑轮组匀速提升一重G=3000N的货物，货物在t=6s时间内上升高度为h=1m，电动机的轴对绳的拉力F=1200N，不计绳重和一切摩擦，求：
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）电动机输出的总功率是多少？
（3）如果要匀速提起5400N的货物，电动机的轴对绳的拉力为多大？

Answer 1

【答案】分析：（1）先通过读图明确承担物重的绳子的段数，再将相关的力与距离代入机械效率的公式进行计算；
（2）根据公式P=来计算功率，这里的功应该是机械的总功；
（3）要想求电动机的轴对绳子的拉力，先要利用前面的结果，求出动滑轮的重，用货物的重加上动滑轮的重，再除以绳子的段数就是拉力的大小．
解答：解：（1）读图可知滑轮组由3段绳子吊着物体，因此，s=3h=3×1m=3m，
机械效率η====83.3%；
（2）电动机输出的总功率P===600W；
（3）在不计绳重和摩擦时，额外功由动滑轮产生，则G_动=3F-G=3×1200N-3000N=600N，
当提起重5400N的货物时，G_总=5400N+600N=6000N，此时的拉力F_拉=G_总=2000N．
答：（1）滑轮组的机械效率是83.3%；
（2）电动机输出的总功率是600W；
（3）电动机的轴对绳的拉力为2000N．
点评：此题主要考查了滑轮组的分析、功的公式、机械效率公式、功率公式的运用，但此题的关键点还在于理解题意，分清各个量之间的对应关系，尤其是明确总功率要用总功来求，绳端的拉力承担了货物与动滑轮共同的重力等．