Question

【题目】如图质量为60kg的工人用滑轮组提升重物，不计绳子重和摩擦，求：

（1）用滑轮组让重为250N的物体匀速上升2m的过程中，工人所用的拉力为150N，求工人做的机械效率。
（2）求动滑轮重力。
（3）若物体重增加到400N，求此时的拉力大小和机械效率。

Answer 1

【答案】
（1）解：滑轮组机械效率：
答：工人做的机械效率为88.3%．
（2）解：不计绳子重和摩擦，拉力 则动滑轮重力：
G动=2F-G物=2×150N-250N=50N
答：动滑轮重力为50N
（3）解：提升重400N的物体时：
因为滑轮组的机械效率
所以
答：若物体重增加到400N，此时的拉力大小为225N、机械效率为88.9%
【解析】从滑轮组的结构图上看出，直接从动滑轮上引出的绳子股数n=2，s=2h．
（1）知道物重G和升高的高度h求出有用功；知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W总=Fs，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（2）不计绳重和摩擦，知道物体重和拉力大小，利用F=（G轮+G物）求动滑轮重；
（3）若物体重增加到400N，利用F=（G轮+G物）求拉力大小，再利用（1）中的方法求此时滑轮组的机械效率．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用滑轮组绳子拉力的计算和滑轮组及其工作特点的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；滑轮组的工作特点： （1）可以改变力的方向，也可以不改变．（2）重物和动滑轮的重力有几段绳承担，所用的拉力就是它们的总重力的几分之一．拉力作用点移动的距离就是重物移动距离的几倍．