Question

6．用如图所示的滑轮组，将重为1000N的物体以0.1m/s的速度匀速提升5m，拉力F=600N，不计绳重和摩擦．求：
（1）拉力的功率为多少？
（2）动滑轮的重力为多少？
（3）滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析 （1）已知拉力和物体的速度，利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv计算拉力的功率；
（2）利用F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物）计算动滑轮的重力；
（3）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%计算滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图可知n=3，则拉力的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=600N×3×0.1m/s=180W；
（2）由F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物）可得，动滑轮的重力：
G_动=3F-G_物=3×600N-1000N=800N．
（3）s=3h，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F×3h}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{1000N}{3×600N}$×100%≈55.56%．
答：（1）拉力的功率为180W；
（2）动滑轮的重力为800N；
（3）滑轮组的机械效率为55.56%．

点评 本题考查了滑轮组绳子拉力、功率、机械效率的计算，根据题图确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数）是本题的突破口，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物）是本题的关键．