Question

如圖所示，滑輪組在拉力F₁的作用下，拉著重500N的物體A以0.2m/s的速度在水平面上勻速直線移動(dòng)，滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體A運(yùn)動(dòng)時(shí)受的阻力為56N，拉力F₁的功率為P₁，在10s內(nèi)拉力做功為W₁．若滑輪組在拉力為F₂的作用下，拉著物體A以0.5m/s的速度在此水平面上勻速直線移動(dòng)，拉力F₂的功率為P₂，在20s內(nèi)拉力做功為W₂．滑輪自重和繩重忽略不計(jì)，則（　�。�

• A、F₁=168N，W₁=112J
• B、F₁=210N，W₁=140J
• C、F₂=210N，W₂=700J
• D、P₁=14W，P₂=35W

Answer 1

分析：（1）對(duì)動(dòng)滑輪進(jìn)行受力分析，向左拉的有三段繩子，向右的有一段，而拉力F是向右的，物體是向左的，故拉力端移動(dòng)的距離是物體移動(dòng)距離的三分之一．
（2）題目已知機(jī)械效率為80%，可對(duì)機(jī)械效率推導(dǎo)為：η=

W有用

W總

=

F阻?S物

F拉?S拉

=

3?F阻

F拉

．
（3）因題目已知物體移動(dòng)的速度，故對(duì)拉力功率的公式可推導(dǎo)為：P=

W拉

t

=

F拉?S拉

t

=F_拉?v_拉=F_拉?

1

3

v_物．
（4）因題目有功率，故求拉力做功可直接用W=Pt．

解答：解：
（1）滑輪組在拉力F₁作用下時(shí)，F(xiàn)₁=

3?F阻

η

=

3×56N

80%

=210N
P₁=

W拉

t

=

F拉?S拉

t

=F_拉?v_拉=F_拉?

1

3

v_物=210N×

1

3

×0.2m/s=14W
W₁=P₁t=14W×10s=140J
（2）滑輪組在拉力F₂作用下時(shí)，F(xiàn)₂=

3?F阻

η

=

3×56N

80%

=210N
P₂=

W拉

t

=

F拉?S拉

t

=F_拉?v_拉=F_拉?

1

3

v_物=210N×

1

3

×0.5m/s=35W
W₂=P₂t=35W×20s=700J
故選B、C、D．

點(diǎn)評(píng)：本題在滑輪組的計(jì)算題中屬于難度較高的，不僅滑輪組的使用方式與平常不同，而且涉及的物理量多，對(duì)機(jī)械效率、功率等公式都要求能進(jìn)行熟練推導(dǎo)．