Question

7．如圖所示，動(dòng)滑輪的重力為30N，物體的重力為270N，若不計(jì)繩重和摩擦力，在拉力F作用下，物體以0.2m/s的速度勻速上升，則在2s內(nèi)拉力做的功為120 J，滑輪組的機(jī)械效率為90%．

Answer 1

分析 由圖知，使用滑輪組承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，不計(jì)繩重和摩擦，拉力F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_輪）；利用s=vt求物體升高的高度，拉力端移動(dòng)的距離s=3h，利用W=Fs求拉力做的總功，利用W=Gh求拉力做的有用功，再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$×100%求滑輪組的機(jī)械效率．

解答 解：
由圖知，n=3，
不計(jì)繩重和摩擦，拉力：
F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_輪）=$\frac{1}{3}$×（270N+30N）=100N，
由v=$\frac{s}{t}$得物體升高的高度：
h=vt=0.2m/s×2s=0.4m，
拉力端移動(dòng)的距離s=3h=3×0.4m=1.2m，
拉力做的功：
W_總=Fs=100N×1.2m=120J，
拉力做的有用功：
W_有用=Gh=270N×0.4m=108J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}(cāng)}$=$\frac{108J}{120J}$×100%=90%．
故答案為：120；90%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了使用滑輪組繩子拉力的計(jì)算、功和機(jī)械效率的計(jì)算以及速度公式的應(yīng)用，雖知識(shí)點(diǎn)多、綜合性強(qiáng)，但都屬于基礎(chǔ)，難度不大．