Question

【題目】如圖所示，是一輛小車通過滑輪組勻速提升物體的裝置圖．與小車連接的繩子能承受的最大拉力為6000N，小車拉動繩子的最大功率為15KW．物體A重GA=1600N，動滑輪重G動=400N．不計小車所受摩擦阻力、繩重及滑輪組的摩擦．則：

（1）物體A勻速提升2m的過程中，小車所做的有用功為多少？

（2）滑輪組提升物體A時的機械效率η為多大？

（3）若要求被提升重物以V=1m/s的速度勻速上升，則整個裝置工作過程中所能提升重物的最大重力Gm為多大？

Answer 1

【答案】3200J；80％；14600N

【解析】解：（1）小車所做的有用功

，

（2）滑輪組提升物體A時的機械效率

，

（3）由圖可知，滑輪組繩子的股數n=3，若被提升重物以v=1m/s的速度勻速上升，則小車前進的速度v車=3v=3m/s，

由P=Fv可得，小車對繩子的最大拉力

，

小車提供的最大拉力小于繩子所能承受的最大拉力6000N，因此

整個裝置工作過程中所能提升重物的最大重力Gm=3Fmax-G動=3×5000N-400N=14600N。

答：（1）物體A勻速提升2m的過程中，小車所做的有用功為3200J；（2）滑輪組提升物體A時的機械效率η為80%；（3）整個裝置工作過程中所能提升重物的最大重力Gm為14600N；