Question

【题目】如图所示，小机车通过滑轮组提升重物，机车的最大输出功率为10kW， 重物重3500N，动滑轮重500N．机车所受摩擦阻力不计，绳重及滑轮转动时摩擦忽略不计．

（1）假设要将重物匀速提升5米，则小机车对滑轮组做的总功有多少？
（2）滑轮组的机械效率是多少？
（3）若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为多少？

Answer 1

【答案】
（1）

解：此滑轮是动滑轮，机车对重物的拉力是重物与动滑轮总重力的一半，F=(3500N+500N)/2=2000N，

机车运行距离是物体移动距离的2倍，S=10m，

机车做功W=FS=2000N×10m=20000J；

答：假设要将重物匀速提升5米，则小机车对滑轮组做的总功有20000J；

（2）

解：滑轮组的有用功W有=Gh=3500N×5m=17500J，

机械效率： ；

答：滑轮组的机械效率是87.5%；

（3）

解：重物是1m/s，则机车速度v=2m/s，机车最大输出功率P=10000W，

牵引力为F=P/v=10000W/2m/s=5000N，

2F=G动+G物，则G物=2×5000N-500N=9500N。

答：若要求重物以1m/s匀速提升，则机车能提升重物的最大重量为9500N

【解析】（1）根据公式W有用=Gh求出有用功，W总=（G物+G动）h求出总功， 求出机械效率；（2）根据图象可知滑轮组的绳子段数n=2，知道重物上升的速度，机车的速度为重物速度的2倍，根据公式P=Fv求出机车的拉力；根据公式 求出物重．