Question

用如圖所示的滑輪組來勻速拉動(dòng)鋼錠，已知鋼錠與地面的摩擦力F₁為1200N，若此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為80%，物體速度為1m/s．
①拉繩的速度是多少？
②拉繩的力F至少為多大？
③拉力的功率是多少？
④如果想用更小的力拉動(dòng)鋼錠，請(qǐng)你提出一條可行性建議．

Answer 1

分析：（1）此滑輪組經(jīng)過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為3股，所以物體前進(jìn)的距離是繩子前進(jìn)的

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3

，即拉繩的速度是物體速度的3倍；
（2）拉力的功為總功，摩擦力的功為有用功，機(jī)械效率為有用功比總功，從此角度分析可以得出拉力的大小；
（3）拉力的功率可用公式P=Fv進(jìn)行求解；
（4）如果想用更小的力，則可以增加通過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)，即增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)．

解答：解：（1）由圖可知經(jīng)過動(dòng)滑輪的繩子股數(shù)為3股，所以拉繩的速度是物體速度的3倍，故拉繩的速度v=1×3=3m/s；
答：拉繩的速度是3m/s；
（2）假設(shè)物體前進(jìn)距離為s，
則克服摩擦力做的功W′=F₁s，拉力做的功W=F×3s，
η=

W′

W

×100%=80%，
所以F=500N，
答：拉繩的力F至少為500N；
（3）由功率公式P=Fv=500×3=1500W，
答：拉力的功率是1500W；
（4）答：改變滑輪組，增加動(dòng)滑輪的個(gè)數(shù)．

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于這類滑輪組的應(yīng)用題，主要是弄清哪邊的是動(dòng)滑輪，然后數(shù)清經(jīng)過動(dòng)滑輪繩子的股數(shù)，結(jié)合物理公式進(jìn)行求解．