Question

17．如图所示，用滑轮组提升重为220N的物体，动滑轮重为20N，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若在5s内将绳子匀速向上拉6m，则拉力的功率为96W，滑轮组的机械效率为91.7%．

Answer 1

分析 由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出绳子拉力的大小，根据W=Fs求出拉力做的功，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率，根据s=nh求出物体上升的高度，根据W=Gh求出有用功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：由图可知，n=3，
不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重，则滑轮组绳子的拉力：
F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（220N+20N）=80N，
拉力做的功：
W_总=Fs=80N×6m=480J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{480J}{5s}$=96W，
由s=nh可得，物体上升的高度：
h=$\frac{s}{n}$=$\frac{6m}{3}$=2m，
拉力做的总功：
W_有=Gh=220N×2m=440J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{440J}{480J}$×100%≈91.7%．
故答案为：96；91.7．

点评 本题考查了滑轮组绳子拉力公式和做功公式、效率公式的应用，明确滑轮组绳子有效股数是关键．