Question

5．如图所示，在自由端拉力F的作用下，重为1600N的物体以0.1m/s的速度匀速上升，若滑轮组的机械效率为80%，则拉力F的功率为200W．

Answer 1

分析 由题知，承担物重的绳子股数n=4，则s=4h，
（1）先由滑轮组的机械效率和提升的物体重G，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$求拉力大小；
（2）后根据提升重物的速度，求出拉力端的移动速度，再利用P=Fv求拉力做功功率．

解答 解：
由图可知，n=4，则s=4h，
由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$得，
拉力大小：F=$\frac{G}{4η}$=$\frac{1600N}{80%×4}$=500N；
拉力端移动的速度：v=0.1m/s×4=0.4m/s，
拉力做功功率：
P=Fv=500N×0.4m/s=200W．
故答案为：200W．

点评 本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功率的计算．本题关键：一是确定n的大小（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是利用好两个推导公式（①η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{Fn}$，②P=Fv）．