题文

如图所示，物体重840N，动滑轮重160N，用力F将物体以1m/s的速度匀速竖直提升，若不计绳重和摩擦，求： （1）拉力F的大小 （2）此装置的机械效率 （3）拉力F的功率．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）不计绳重和摩擦，物体和动滑轮由2段绳子承担，拉力： F= G物+G动 2 = 840N+160N 2 =500N； （2）∵物体和动滑轮由2段绳子承担， ∴拉力移动的距离：s=2h， 此装置的机械效率： η= W有 W总 = Gh FS = Gh F×2h = G 2F = 840N 2×500N =84%； （3）∵物体以v1=1m/s的速度匀速竖直提升，所以拉力移动速度v2=2m/s， 拉力F的功率： P= W t = FS t =Fv2=500N×2m/s=1000W． 答：（1）拉力F的大小为500N； （2）此装置的机械效率为84%； （3）拉力F的功率为1000W．

据专家权威分析，试题“如图所示，物体重840N，动滑轮重160N，用力F将物体以1m/s的速度匀..”主要考查你对  功率的计算，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：

功率的计算滑轮（组）的机械效率滑轮（组）中拉力的计算

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：
  
  (1)铁明竖直向上跳的平均速率多大?
  (2)铁明克服重力做功是多少?
  (3)铁明做功的总功率多大?
  解析：竖直向上跳的平均速度可以通过向上跳的总高度与所用时间利用速度公式求出，克服重力做功等于重力与高度的乘积，即，总功率可以通过所做的总功和时间利用功率公式求得。
  （1）0.24m/s
  （2）
  （3）
  
  例2在打捞海底沉船时，常用水下机器人潜入水下打捞船上物品，已知ρ_海水=1．03×10³kg／m³。
  (1)机器人在水下70m处受到海水产生的压强是多大?
  (2)某时刻机器人在水下用竖直向上的力举着体积为0.02m