Question

如圖所示，工人師傅用一個(gè)定滑輪和動(dòng)滑輪組成滑輪組，把重為500N的箱子勻速提升5m，動(dòng)滑輪的質(zhì)量為8kg，不計(jì)繩重和摩擦．
（1）在向上提升箱子的過程中，人對(duì)繩子的拉力為多大？
（2）在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為多少？

Answer 1

分析：從圖中可以看出，滑輪組提升重物的繩子有2段；
（1）不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，拉力F等于物體和動(dòng)滑輪總重的二分之一；
（2）利用s=nh求出自由端繩子移動(dòng)的距離，然后再利用W=Fs求出人對(duì)滑輪組做的總功；利用W=Gh求出有用功，利用效率公式η=

W有用

W總

×100%即可求滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）∵不計(jì)繩重和摩擦?xí)r，∴人對(duì)繩子的拉力F=

1

2

（G_箱+G_動(dòng)）=

1

2

（500N+8kg×10N/kg）=290N；
（2）∵s=2h=2×5m=10m，
∴W_總=Fs=290N×10m=2900J，
W_有用=Gh=500N×5m=2500J，
則機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

2500J

2900J

=86.2%；
（或η=

Gh

Fs

×100%=

500N×1

290N×2

×100%=86.2%）
答：（1）在向上提升箱子的過程中，人對(duì)繩子的拉力為290N；
（2）在向上提升箱子的過程中，滑輪組的機(jī)械效率為86.2%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了關(guān)于滑輪組中的有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算．確定滑輪組的結(jié)構(gòu)、弄清物重由幾根繩子承擔(dān)是本題的關(guān)鍵．