Question

12．如圖所示，某人通過滑輪組將深井中的物體拉至井口．已知物體在10s內(nèi)被提升了2m，物體所受重力G=720N，人對繩子水平向右的拉力F=300N．求：
（1）物體上升的速度；
（2）人勻速拉動繩子的功率；
（3）人拉起貨物時的機械效率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)速度的公式v=$\frac{s}{t}$求出速度；
（2）根據(jù)連接動滑輪繩子的段數(shù)求出繩子的自由端的速度；根據(jù)P=Fv求出功率；
（3）根據(jù)機械效率的公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$求出效率．

解答 解：（1）物體上升的速度為：${v}_{1}=\frac{h}{t}=\frac{2m}{10s}=0.2m/s$；
（2）繩子的自由端的速度為：
v₂=3v₁=3×0.2m/s=0.6m/s；
人拉動繩子的功率為：
P=Fv₂=300N×0.6m/s=180W；
（3）人拉起貨物時的機械效率為：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{G}{3F}$=$\frac{720N}{3×300N}$×100%=80%．
答：（1）物體上升的速度為0.2m/s；（2）人勻速拉動繩子的功率為180W；（3）人拉起貨物時的機械效率為80%．

點評 本題考查了學生對有用功、總功、機械效率公式，以及速度公式的理解和運用，理解效率的計算公式是本題的關(guān)鍵．