题文

如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10s内绳子的自由端拉下16m，已知做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计，试求： （1）绳自由端拉力的功率； （2）滑轮组的机械效率； （3）动滑轮的总重； （4）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为多少N？

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）由图可知，绕过动滑轮的绳子股数为4根， 因为绳子移动的距离与物体上升的高度之间的关系是：s=nh， 则物体上升的高度：h= s n = s 4 = 16m 4 =4m， 克服物体重力做的功：W有=Gh=1000N×4m=4000J， 拉力做的功：W总=W有+W额=4000J+800J=4800J， 所以拉力的功率：P= W总 t = 4800J 10s =480W． （2）滑轮组的机械效率：η= W有 W总 = 4000J 4800J ≈83.3%． （3）动滑轮的总重为：G动= W额 h = 800J 4m =200N． （4）此时的拉力为：F= 1 4 （G物+G动）= 1200N+200N 4 =350N． 答：（1）绳自由端拉力的功率是480W． （2）滑轮组的机械效率是83.3%． （3）动滑轮的总重是200N． （4）若用此装置匀速提起1200N的重物，则拉力为350N．

据专家权威分析，试题“如图所示的滑轮组匀速提起重1000N的物体，10s内绳子的自由端拉下..”主要考查你对  功的计算，功率的计算，有用功和额外功，滑轮（组）的机械效率，滑轮（组）中拉力的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

功的计算功率的计算有用功和额外功滑轮（组）的机械效率滑轮（组）中拉力的计算

考点名称：功的计算

• 功的计算公式：
  功（W）等于力（F）跟物体在力的方向上通过的距离（s）的乘积。（功=力×距离），W=FS。
  
  单位：
  国际单位制中，力的单位是N，距离的单位是m，功的单位是N·m，它有一个专用名称叫做焦耳，简称焦，用符号J表示，1J=1N·m。

• 在利用该公式进行计算时的注意点：
  (1)力与物体移动的距离在方向上必须一致；
  
  (2)力与物体移动的距离必须对应于同一物体；
  
  (3)力与物体移动的距离必须对应于同一段时间。
  

考点名称：功率的计算

• 功率的计算公式：
  （1）P=W/t，其中P代表功率，单位为W，W代表功，单位为J；t代表时间，单位为s。
  （2）因为P=W/t，W=Fs，v=s/t，所以P=W/t=Fs/t=Fv，P=Fv是功率的又一表达式。

• 公式法计算功率：
       运用时一定要注意三个量的对应关系。“W”一定是对应“t”完成的，不能张冠李戴。单位要统一，P、W、t的单位分别为瓦、焦、秒。
  例1 如图所示，铁明同学向上跳台阶进行晨练，铁明重500N，在10s内匀速连跳12个台阶，每个台阶的高度为0．2m。在这个过程中，已知铁明克服摩擦做功为2800J，求出此过程中：