问题 问答题

用如图所示轮组提升重物,绳子能承受的最大拉力为120牛,动滑轮重60牛,绳重与摩擦均不计.

(1)用此滑轮组最多能将多重的物体提升?

(2)用此滑轮组提起重240牛的物体,使它以0.5米/秒的速度匀速上升,人加在绳子自由端的拉力多大?此时滑轮组的机械效率多大?拉力的功率多大?

答案

(1)因绳子最多能承受的拉力F=120N,且F=

1
3
(G+G),故最多能提起物体的重量:G=3F-G=3×120N-60N=300N;

(2)人加在绳子自由端的拉力:F′=

1
3
(G′+G)=
1
3
×(240N+60N)=100N;

滑轮组的机械效率:

η=

W有用
W
×100%=
Gh
Fs
×100%=
Gh
Fnh
×100%=
G
3F
×100%=
240N
3×100N
×100%=80%;

拉力移动速度:v=3×0.5m/s=1.5m/s,

拉力的功率:P=

W
t
=
Fs
t
=Fv=100N×1.5m/s=150W.

答:(1)此滑轮组最多能将300N的物体提升;

(2)人加在绳子自由端的拉力为100N;滑轮组的机械效率为80%;拉力的功率为150W.

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