Question

7． 一个重300N的物体静止在水平地面上，现用如图所示的滑轮组来提升该物体，不计绳重和摩擦，当拉力F为200N时物体刚好能以0.1m/s的速度匀速上升，则此时滑轮组的机械效率为75%，拉力F的功率为40W．（不计绳重和摩擦，g=10N/kg）

Answer 1

分析 （1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h，利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{F2h}$=$\frac{G}{2F}$求机械效率；
（2）拉力端移动的速度是物体运动速度的2倍，再利用P=Fv求拉力做功功率．

解答 解：（1）物体的重力：G=300N，
由图知，n=2，则s=2h，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}×100%$=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{F2h}$×100%=$\frac{G}{2F}$×100%=$\frac{300N}{2×200N}×100%$=75%；
（2）拉力端移动的速度：v=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力做功的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=200N×0.2m/s=40W．
故答案为：75；40．

点评 本题主要考查了重力、机械效率、功率的计算，有一定难度，关键要利用好两个推导公式：一是机械效率η=$\frac{G}{nF}$×100%，二是功率P=Fv．