Question

【题目】如图所示，用滑轮组提升重物时，将重500N的物体在10s内匀速提升了1m，已知动滑轮重为100N（不计绳重和摩擦）。求：

（1）绳子自由端拉力F为多少；

（2）绳子自由端的速度为多少；

（3）绳子自由端拉力F的功率为多少；

（4）滑轮组的机械效率为多少（结果保留一位小数）。

Answer 1

【答案】（1）300N；（2）0.2m/s；（3）60W；（4）83.3%。

【解析】

（1）不计绳重和摩擦，根据拉力和重力的关系得到绳子自由端拉力；
（2）分析滑轮组动滑轮绕绳子的段数，根据v绳=nv得到绳子自由端的速度；
（3）根据公式P=Fv得到绳子自由端拉力F的功率；
（4）根据机械效率的公式得到滑轮组的机械效率。

（1）图中滑轮组的动滑轮绕2段绳，不计绳重及摩擦，绳子自由端的拉力：；

（2）物体的上升速度：，

绳子自由端的速度v绳=2v=2×0.1m/s=0.2m/s；

（3）绳子自由端拉力F的功率：；

（4）滑轮组的机械效率：。

答：（1）绳子自由端拉力F为300N；

（2）绳子自由端的速度为0.2m/s；

（3）绳子自由端拉力F的功率为60W；

（4）滑轮组的机械效率为83.3%。