Question

如圖所示，小明用滑輪組勻速提起一個(gè)重為600N的物體A，物體上升的速度為0.1m/s，人拉繩的力為250N，不計(jì)繩重和摩擦，人拉繩做功的功率為多少W，滑輪組的機(jī)械效率為多少，動(dòng)滑輪重多少N．

Answer 1

分析：知道物體的勻速上升速度，根據(jù)動(dòng)滑輪的特點(diǎn)，計(jì)算繩子末端移動(dòng)速度；又知道拉力大小，根據(jù)速度公式、功的公式和功率公式求人拉繩做功的功率；
知道物體重和上升的高度，利用功的公式計(jì)算有用功，再利用機(jī)械效率的公式求滑輪組的機(jī)械效率；
求出了有用功、總功，可以得出額外功的大小，因?yàn)椴挥?jì)繩重和摩擦，利用W_額=G_輪h求動(dòng)滑輪重．

解答：解：（1）繩子末端移動(dòng)的速度：
v′=3v=3×0.1m/s=0.3m/s，
拉力做功：
W_總=Fs=250N×s=250N×3h，
拉力做功功率為：
P=

W

t

=

Fs

t

= Fv′=250N×0.3m/s=75W；
（2）對(duì)木箱做有用功：
W_有=Gh=600N×h，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

× 100%=

600N×h

250N×3h

×100%=80%；
∵不計(jì)繩重和摩擦，
W_額=G_輪h=W_總-W_有=250N×3h-600N×h=150N×h，
∴G_輪=150N．
答：人拉繩做功的功率是75W；滑輪組的機(jī)械效率是80%；動(dòng)滑輪重150N．

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了有用功、額外功和總功的計(jì)算、功率的計(jì)算、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好s=3h是本題的關(guān)鍵，屬于易錯(cuò)題．