Question

【題目】分別利用甲乙兩個滑輪裝置把同一個物體勻速向前拉動5m,用時10s.已知物體重100N,圖甲中繩子端共做功125J,兩個裝置圖中物體運動時受到的阻力大小相同。求：

（1）求出圖乙中繩子端移動的距離

（2）求出圖甲中繩子端在這個過程做功的功率及拉力

（3）已知圖甲的裝置機械效率為80%，求出物體運動時受到的阻力

（4）已知圖乙中繩子端拉力為10N,求出這個過程中乙裝置的機械效率

Answer 1

【答案】（1）15m （2）12.5W 25N （3) 20N (4)66.7%

【解析】

(1) 由圖乙知道，滑輪組繩子的有效段數是n=3，所以，當物體勻速向前拉動5m時，繩子端移動的距離是：

(2)根據題意知道，物體勻速向前運動10s，圖甲中繩子端共做功125J，由知道，圖甲中繩子端在這個過程做功的功率是：

，

由圖甲知道使用的是定滑輪，所以，當物體勻速向前拉動5m時，繩子端移動的距離也是5m，

由W=Fs知道 ，拉力大小是：

(3) 由于圖甲的裝置機械效率為80%，根據知道，克服阻力做的有用功是：

代入數據解得：

；

(4)根據題意知道，圖乙中繩子端拉力所做的總功是：

，

克服阻力做的有用功是：

由知道，乙裝置的機械效率是：

.

答：(1) 圖乙中繩子端移動的距離是15m；

(2) 圖甲中繩子端在這個過程做功的功率是12.5W，拉力是25N；

(3) 圖甲的裝置機械效率為80%，物體運動時受到的阻力是20N；

(4) 圖乙中繩子端拉力為10N，這個過程中乙裝置的機械效率是66.7%