Question

14．如图所示，用起重机上的滑轮组匀速吊起600kg的物体，物体上升5m所用的时间为l0s，拉力F的功率是3.75kW，拉力的大小F为2500N，滑轮组的机械效率是80%；滑轮A的作用是改变力的方向．（g取10N/kg）

Answer 1

分析 根据P=$\frac{W}{t}$的变形公式求出拉力F做的总功，然后根据s=nh求出绳子自由端移动的距离，最后根据W=Fs的变形公式求出拉力F的大小；
先求出物体的重力，然后根据W=Gh求出有用功，再根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率；定滑轮的作用是改变力的方向．

解答 解：
由题知，拉力F的功率P=3.75kW=3750W，
由P=$\frac{W}{t}$得，拉力F做的总功：
W_总=Pt=3750W×10s=3.75×10⁴J；
由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=3，
则绳子自由端移动的距离：s=nh=3×5m=15m，
由W_总=Fs得，拉力F的大小：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{3.75×1{0}^{4}J}{15m}$=2500N；
物体的重力：
G=mg=600kg×10N/kg=6000N，
有用功：W_有=Gh=6000N×5m=3×10⁴J，
则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{3×1{0}^{4}J}{3.75×1{0}^{4}J}$×100%=80%．
由图可知，滑轮A为定滑轮，其作用是改变力的方向．
故答案为：2500；80%；改变力的方向．

点评 本题主要考查重力公式、功的股数、功率公式及效率公式的掌握和应用，关键是判断连接动滑轮绳子的股数，属于基础性题目，难度不大．