Question

有一物体A，体积是l0^-2m³，密度为8.0×10³ kg/m³，通过滑轮组使它水平向左匀速运动，速度为0.2m/s，受到滑动摩擦力为294N，手拉绳的力是105N，滑轮组的机械效率是70%．
（1）画出滑轮组的装配图（要求滑轮的个数最少）；
（2）5s内拉绳的距离是多少？
（3）拉绳的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）根据η=

W有

W总

=

fs′

Fs

=

f

nF

即可求出绳子的条数，从而确定滑轮组的装置；
（2）先根据s′=vt求出物体移动的距离，再根据s=ns′求出绳子移动的距离；
（3）根据P=Fv即可求出拉绳的功率．

解答：解：（1）∵η=

W有

W总

=

fs

Fs′

=

G

nF

∴70%=

294N

n×105N

n=4；因此需要两个动滑轮和一个定滑轮组成的滑轮组．如下图所示：

（2）根据题意可知，物体在5s内移动的距离s′=v′t=0.2m/s×5s=1m，绳子移动的距离s=4s′=4×1m=4m；
（3）绳子移动的速度，v=4v′=4×0.2m/s=0.8m/s，则拉绳的功率：P=Fv=105N×0.8m/s=84W．
答：（2）5s内拉绳的距离是4m；
（3）拉绳的功率是84W．

点评：本题考查滑轮组的绕法和距离、功率的计算，熟练应用与滑轮组有关的计算公式．