如图所示的滑轮组中,不计拉绳质量及滑轮转动摩擦的影响,当绳自由端用竖直向上的力F=60N时,恰能使物体A以0.2m/s的

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  • 解题思路:(1)已知动滑轮上绳子的段数和拉力的大小,可知,拉力F等于物体和动滑轮重力之和的13;还知道机械效率,根据公式η=W有用W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动),二式联立,可求物体和动滑轮的重力;根据公式P=FV可求拉力的功率;(2)已知动滑轮上绳子的段数和所能承受的最大拉力以及动滑轮的重力,可求提升的物体的重力;根据公式η=W有用W总=Gh(G+G动)h=G(G+G动)可求机械效率的大小;(3)在忽略绳重和摩擦的情况下,物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高.

    (1)拉力F=[1/3](G+G);所以(G+G)=3F=3×60N=180N;

    η=

    W有用

    W总×100%=[Gh

    (G+G动)h×100%=

    G

    (G+G动)×100%=80%;

    所以物体的重力G=180N×80%=144N;

    动滑轮的重力G=180N-144N=36N;

    拉力的功率P=FV=60N×3×0.2m/s=36W;

    (2)最大拉力F=

    G大+G动/3];所以G=3F-G=3×75N-36N=189N;

    此时机械效率η=

    G大

    G大+G动×100%=[189N/189N+36N]×100%=84%;

    (3)通过比较两次机械效率的大小可以看出:提升物体的重力越大,滑轮组的机械效率越高.

    答:(1)物体的重力为144N,动滑轮重力为36N;拉力的功率是36W;

    (2)若绳最大能承受的拉力为75N,最多可提升189N的物体,此时滑轮组的机械效率是84%.

    点评:

    本题考点: 滑轮组绳子拉力的计算;滑轮(组)的机械效率;功率的计算.

    考点点评: 本题考查动滑轮、物体的重力、功率、机械效率的计算,关键是公式及其必须的灵活运用.