Question

16．用如图所示的滑轮组将G=100牛顿的重物在10秒内匀速提高2米，在绳自由端拉力F=30牛顿．求：
（1）机械效率η=？
（2）拉力的功率P=？

Answer 1

分析 由图可知承担物重的绳子股数n=4，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=4h：
（1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求有用功；知道拉力大小，求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求总功；根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．
（2）求出了拉力做功，又知道做功时间，利用功率公式求人拉绳子功率．

解答 解：（1）由图可知n=4，
s=4h=4×2m=8m；
W_有用=Gh=100N×2m=200J，
W_总=Fs=30N×8m=240J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{200J}{240J}$×100%≈83.3%．
（2）拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{240J}{10s}$=24W． 
答：（1）滑轮组的机械效率是83.3%．
（2）拉力的功率是24W．

点评 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算方法，由图得出n的值（直接从动滑轮上引出的绳子股数），利用好s=nh是本题的关键．