Question

【题目】用如图所示的装置提升重为900N的物体，加在绳自由端的拉力大小为400N时恰好可以使物体以0.1m/s的速度匀速上升，若不计绳重和轮与轴间的摩擦．求：

（1）动滑轮的重力；
（2）拉力的功率；
（3）若提升的重物改为1200N时滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图知，n=3，由于不计绳重和轮与轴间的摩擦，则拉力F= （G轮+G），

所以动滑轮的重力：G轮=3F﹣G=3×400N﹣900N=300N

（2）解：拉力端移动速度v=3v物=3×0.1m/s=0.3m/s，

拉力做功的功率：P=Fv=400N×0.3m/s=120W

（3）解：提升重1200N的物体时，不计绳重和轮与轴间的摩擦，

拉力：F′= （G轮+G′）= （300N+1200N）=500N，

此时滑轮组的机械效率：

η′= = = = = ×100%=80%

【解析】（1）不计绳重和轮与轴间的摩擦，拉力F= （G轮+G），据此求动滑轮重；（2）n=3，拉力端移动的速度等于物体升高速度的3倍，利用P=Fv求拉力做功功率；（3）若用它匀速提升重1200N的物体，利用F= （G轮+G物）求拉力大小，
利用η= = = = 求此时滑轮组的机械效率．
【考点精析】掌握功率的计算与测量是解答本题的根本，需要知道功率的计算： P = W/tW 表示功，单位是焦（J）. t表示时间 ，单位是秒（s） P表示功率，单位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．