Question

用如圖所示的滑輪組提升重50N的物體，每個(gè)滑輪重10N，繩頭勻速上升的距離是6m，繩重、摩擦不計(jì)．求：
（1）繩子自由端的拉力是多大？
（2）有用功是多大？
（3）總功是多大？
（4）滑輪組機(jī)械效率是多大？

Answer 1

分析：（1）已知物體的重力和動(dòng)滑輪的重力，還知道動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)，可求拉力的大小；
（2）已知繩頭勻速上升的距離，還知道繩子的段數(shù)n=3，可求物體上升的距離，根據(jù)公式W=Gh可求有用功的大�。�
（3）已知拉力的大小和繩頭勻速上升的距離，根據(jù)公式W=FS可求總功；
（4）已知有用功和總功的大小，根據(jù)公式η=

W有用

W總

可求機(jī)械效率的大�。�

解答：解：（1）繩子自由端的拉力F=

G動(dòng)+G

3

=

50N+10N

3

=20N；
（2）物體上升的距離h=

S

3

=

6m

3

=2m；
有用功W_有用=Gh=50N×2m=100J；
（3）總功W_總=FS=20N×6m=120J；
（4）機(jī)械效率η=

W有用

W總

=

100J

120J

×100%≈83.3%．
答：（1）繩子自由端的拉力是20N；
（2）有用功是100J；
（3）總功是120J；
（4）滑輪組機(jī)械效率是83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查拉力、有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用，難點(diǎn)是對(duì)動(dòng)滑輪上繩子段數(shù)的判斷．