Question

如圖所示滑輪組，重物G＝12牛，每個滑輪重3牛，人用拉力F在2秒內(nèi)把物體勻速提高了3米，不計繩重和滑輪軸處摩擦。求∶

（1）人做的有用功是多少？

（2）人的拉力F為多少牛？

（3）滑輪組機(jī)械效率為多少？額外功為多少？

（4）物體上升的速度為多少，人拉繩子的速度為多少？

（5）人拉繩子所做的功率為多少？

 

Answer 1

【答案】

（1）人做的有用功是36J；

（2）人的拉力F為5N；

（3）滑輪組機(jī)械效率為80%；額外功為9J．

（4）物體上升的速度為1.5m/s，人拉繩子的速度為4.5m/s．

（5）人拉繩子所做的功率為22.5W．

【解析】

試題分析：首先確定滑輪組的繩子段數(shù)n=3，然后根據(jù)公式逐個計算．人做的有用功用Gh計算；人的拉力F用來計算；滑輪組機(jī)械效率用η=計算；額外功用G_動h來計算；物體上升的速度用計算；人拉繩子的速度是物體上升的速度的n倍；人拉繩子所做的功率用P=來計算．

解：（1）人做的有用功：W_有用=G_物h=12N×3m=36J

（2）人的拉力：

（3）滑輪組機(jī)械效率：η=

額外功：W_額=G_動h=3N×3m=9J

（4）物體上升的速度

人拉繩子的速度：V₂=nV₁=3×1.5m/s=4.5m/s

（5）人拉繩子所做的功率：P=FV₂=5N×4.5m/s=22.5W

答：（1）人做的有用功是36J；

（2）人的拉力F為5N；

（3）滑輪組機(jī)械效率為80%；額外功為9J．

（4）物體上升的速度為1.5m/s，人拉繩子的速度為4.5m/s．

（5）人拉繩子所做的功率為22.5W．

考點：功的計算；速度的計算；滑輪組繩子拉力的計算；機(jī)械效率的計算；功率的計算．

點評：這類題所涉及到的公式特別多，要根據(jù)滑輪組確定繩子段數(shù)n，然后利用公式認(rèn)真計算．在計算過程中，要注意單位換算、公式變形等問題．