Question

18．如图所示的装置，机械效率为80%，物体A的质量为80kg，现以1m/s的速度匀速向下拉动滑轮．
求：
（1）拉力F的大小；
（2）有用功率．

Answer 1

分析 （1）由图根据滑轮组的使用，拉力移动的距离s=$\frac{1}{2}$h，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×\frac{1}{2}h}$×100%=$\frac{2G}{F}$×100%求出工人匀速拉动拉动滑轮的拉力；
（2）根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=Gv求出对物体所做功的有用功率．

解答 解：（1）物体的重力G=mg=80kg×10N/kg=800N，
由图可知，拉力移动的距离s=$\frac{1}{2}$h，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×\frac{1}{2}h}$×100%=$\frac{2G}{F}$×100%可得：
拉力F=$\frac{2G}{η}$=$\frac{2×800N}{80%}$=2000N；
（2）对物体所做功的有用功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Gh}{t}$=Gv=800N×1m/s=800W．
答：（1）拉力F的大小为2000N；
（2）有用功率为800W．

点评 本题考查了功率、拉力的计算，灵活的应用功率公式P=Fv和滑轮组机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%是关键，难点是得出滑轮组对物体的拉力．