Question

7．用如图所示滑轮组提升重物，人用300N的拉力F，使重为500N的物体匀速上升，15s内物体上升了3m，不计绳重和摩擦，求：
（1）重物上升的速度；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）已知15s内物体上升了3m，根据v=$\frac{s}{t}$可求得重物上升的速度；
（2）知道拉力大小，由滑轮组结构得出承担物重的绳子股数n=2，则s=2h，利用W_总=Fs求拉力做功，
再利用P=$\frac{W}{t}$求拉力做功功率；
（3）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；再利用效率公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）重物上升的速度v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3m}{15s}$=0.2m/s，
（2）由图知，n=2，s=2h=2×3m=6m，
拉力做功：W_总=Fs=300N×6m=1800J；
拉力做功时间：t=15s；
拉力的功率：P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{1800J}{15s}$=120W；
（3）W_有用=Gh=500N×3m=1500J；
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1500J}{1800}$×100%≈83.3%；
答：（1）重物上升的速度为0.2m/s；
（2）拉力做功的功率为120W；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，是一道基础计算题．