Question

用如圖所示的滑輪組拉起重物，不計繩重和摩擦，當物重為150N時，繩端所用的拉力是60N．
（1 ）滑輪組的機械效率是多少？
（2）用此滑輪組提升重為300N的物體時，10s內(nèi)重物被勻速提高2m，所做的有用功是多少？繩端拉力做功的功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可見，與動滑輪相連的繩子右3段，滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=×100%．
（2）有用功等于克服物體重力做的功，即W_有用=Gh；結(jié)合“當物重為150N時，繩端所用的拉力是60N”求出動滑輪的重力G_動，求出提升重300N物體時的總功W_總，利用公式P=求出拉力的功率．
解答：解：（1）∵物重G_物=150N，繩端所有拉力F=60N，繩子段數(shù)n=3；
∴滑輪組的機械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%
根據(jù)省力公式F=
∴動滑輪的重力G_動=nF-G_物=3×60N-150N=30N
（2）用此滑輪組提升重為300N的物體升高2m，所做的有用功W_有用=G_物′h′=300N×2m=600J；
此時繩端的拉力F′===110N
拉力做的總功W_總=F′S=F′×nh′=110N×3×2m=660J
∴繩端拉力做功的功率P===66W．
答：（1）滑輪組的機械效率是83.3%；
（2）用此滑輪組提升重為300N的物體時，10s內(nèi)重物被勻速提高2m，所做的有用功是600J，繩端拉力做功的功率是66W．
點評：此題主要考查了機械效率及功率的計算，并且運用了滑輪組的省力特點，考查得很全面，是中考的熱點．