Question

13．如图所示，小乐用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20s内匀速上升了3m（忽略绳重和滑轮摩擦），在此过程中，小乐所做的功是3600J，若提升的重物增加到1200N，则滑轮组的机械效率为80%．

Answer 1

分析 （1）由图通过动滑轮绳子的段数n=3，由s=nh；根据公式W=Fs可求拉力所做的总功；
（2）不计绳重和摩擦，根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）计算动滑轮重，再根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$计算机械效率．

解答 解：
（1）由图通过动滑轮绳子的段数n=3，
绳子自由端移动距离：s=nh=3×3m=9m，
拉力做的总功W_总=Fs=400N×9m=3600J，
（2）不计绳重和摩擦，根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动），
由提起900N物体时可得：G_动=3F-G=3×400N-900N=300N，
提升的重物增加到1200N，滑轮组的效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Gh+{G}_{动}h}$=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%=$\frac{1200N}{1200N+300N}$×100%=80%．
故答案为：3600；80%．

点评 本题考查有用功、总功、机械效率、功率等的计算，考查的知识点较多，做题时一定要仔细认真，难点是判断动滑轮上的绳子段数，用好F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）．