Question

3．如图所示，用滑轮组拉着重200N的物体沿水平方向匀速运动，在20s内移动了4m，拉力F做的功为720J．（不计绳重和滑轮的摩擦）求：
（1）拉力F的大小和功率．
（2）若滑轮组的机械效率为75%，求动滑轮的重力．

Answer 1

分析 （1）求出拉力移动距离，根据W=Fs求出拉力的大小；根据公式P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率；
（3）根据效率公式求出有用功，计算出拉力物体所受大小，利用F=（G_轮+F_物）可求动滑轮重力．

解答 解：（1）由W=Fs得，对绳子的拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{3×4m}$=$\frac{720J}{3×4m}$=60N，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{720J}{20s}$=36W，
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$得：
W_有用=ηW_总=75%×720J=540J，
设物体受到的拉力为F_有，由W_有用=F_有s_有得：
F_有=$\frac{{W}_{有用}}{{s}_{有}}$=$\frac{540J}{4m}$=135N，
对于动滑轮，有：
3F=G_轮+F_有，则动滑轮重力：
G_轮=3F-F_有=3×60N-135N=45N．
答：（1）拉力F的大小是60N，功率为36W；
（2）若滑轮组的机械效率为75%，动滑轮所受重力是45N．

点评 此题主要考查的是学生对功率、有用功、机械效率、拉力计算公式的理解和掌握，知识点较多，有一定难度．