Question

20．如图所示，物体的重量为1140N，工人师傅用600N的力匀速提升物体，物体上升的速度为0.2m/s，求：（不计摩擦及绳重）
（1）工人师傅拉绳的功率；
（2）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图可知连接动滑轮绳子的股数，然后根据v_绳=nv_物求出绳子自由端移动的距离，最后根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_绳求出工人师傅拉绳的功率；
（2）根据=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，连接动滑轮绳子的股数n=2，
绳子自由端移动的速度为：
v_绳=nv_物=2×0.2m/s=0.4m/s；
则工人师傅拉绳的功率：
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv_绳=600N×0.4m/s=240W；
（2）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{1140N}{2×600N}$×100%=95%．
答：（1）工人师傅拉绳的功率是240W；
（2）滑轮组的机械效率是95%．

点评 本题考查使用滑轮组功率和机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点知道根据动滑轮上绳子的段数求绳子自由端移动的速度，难点是机械效率变形公式的推导及应用．