Question

某人用如圖所示的滑輪組勻速提升500N的重物，所用的拉力F為300N，繩子自由端10s內(nèi)被拉下2m，在此過程中，求：①拉力F所做的功；
②滑輪組的機(jī)械效率；
③滑輪組中動(dòng)滑輪的重（不計(jì)摩擦和繩重）；
④拉力的功率．

Answer 1

分析：①已知拉力和繩子拉下的距離，利用公式W=Fs得到拉力做的總功；
②由圖知，承擔(dān)物重的繩子有2段，已知繩子拉下的長(zhǎng)度，可以得到物體上升的高度；已知物重和上升高度，可以得到有用功；已知有用功和總功，利用機(jī)械效率計(jì)算公式得到滑輪組的機(jī)械效率；
③已知拉力、物重，不計(jì)摩擦和繩重，利用滑輪組特點(diǎn)得到動(dòng)滑輪的重力；
④已知拉力做的功和所用時(shí)間，利用公式P=

W

t

得到拉力的功率．

解答：已知：n=2  G=500N  F=300N  s=2m  t=10s
求：（1）W=？（2）η=？（3）G_動(dòng)=？（4）P=？
解：
（1）拉力做的功為W=Fs=300N×2m=600J；
（2）物體上升的高度為h=

s

2

=

2m

2

=1m，
拉力做的有用功為W_有用=Gh=500N×1m=500J，
滑輪組的機(jī)械效率為η=

W有用

W

×100%=

500J

600J

×100%≈83%；
（3）∵F=

1

2

（G+G_動(dòng)），
∴動(dòng)滑輪的重力為G_動(dòng)=2F-G=2×300N-500N=100N；
（4）拉力的功率是P=

W

t

=

600J

10s

=60W．
答：
（1）拉力做的功為600J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率為83%；
（3）動(dòng)滑輪的重力為G_動(dòng)=2F-G=2×300N-500N=100N；
（4）拉力的功率是60W．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了滑輪組的特點(diǎn)、機(jī)械效率的計(jì)算和功率的計(jì)算，都是力學(xué)重要的規(guī)律，需要熟練掌握．