Question

如图所示，物体重280N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计．在拉力F的作用下，物体正以0.05m/s的速度匀速上升．求：
（1）拉力F；
（2）拉力做功的功率；
（3）动滑轮的机械效率．

Answer

图中使用的是动滑轮，承担物重的绳子股数n=2，则拉力F移动的速度v′=2v（v为物体匀速上升速度）
（1）绳重和摩擦不计，利用F=（G物+G轮）求拉力F的大小；
（2）求出拉力移动的速度，根据公式P===Fv求出拉力的功率；
（3）利用效率公式η=×100%=×100%=×100%=×100%求动滑轮的机械效率．
已知：物体重G物=280N，动滑轮重G动=20N，物体上升的速度v=0.05m/s
求：（1）拉力F=？；（2）拉力做功的功率P=？；（3）动滑轮的机械效率η=？
【解析】
（1）拉力F=（G物+G轮）=×（280N+20N）=150N；
（2）拉力移动的速度：
v′=2v=2×0.05m/s=0.1m/s，
拉力的功率：
P===Fv′=150N×0.1m/s=15W；
（3）动滑轮的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%≈93.3%．
（1）拉力F为150N；
（2）拉力做功的功率为15W；
（3）动滑轮的机械效率为93.3%．