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.

问题描述:

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.

(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+G
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
W
=
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.