Question

【題目】如圖所示，用滑輪組提升重物時，用大小為F1的拉力將重400N的物體在10s內勻速提升了2m，已知動滑輪重為100N（不計繩重和摩擦），則滑輪組的機械效率為%，拉力F1做功的功率為W，如利用該裝置使該物體沿豎直方向勻速下降時，繩子自由端的拉力為F2 ， 則F1F2（選填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

【答案】80%；100；等于
【解析】解：（1）由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數n=2，不計繩重及摩擦，拉力F1= （G+G輪）= （400N+100N）=250N，
拉力端移動的距離：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W總=F1s=250N×4m=1000J，
有用功：W有用=Gh=400N×2m=800J，
滑輪組的機械效率：
η= ×100%= ×100%=80%；
（2）拉力做功的功率：P= = =100W；
（3）物體沿豎直方向勻速下降時，物體也處于平衡狀態，F2= （G+G輪），所以F1=F2 ． 所以答案是：80%；100；等于．本題考查了求動滑輪重力、拉力的功率、滑輪組機械效率，在計算時確定使用滑輪組承擔物重的繩子股數（直接從動滑輪上引出的繩子股數）是關鍵；利用好摩擦及繩重不計時使用滑輪組拉力和物重的關系F= （G+G輪）．
【考點精析】利用滑輪組繩子拉力的計算和功率的計算與測量對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；功率的計算： P = W/tW 表示功，單位是焦（J）. t表示時間 ，單位是秒（s） P表示功率，單位是瓦特（W）1 W= 1 J/s．