Question

滑轮组既能省力又能改变力的方向，建筑工人用如图所示的滑轮组把600N的重物，在5s内缓慢提升2m，绳自由端的拉力F=250N．求：
（1）拉力做的功是多少J？
（2）该滑轮组的机械效率多大？
（3）若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重多少N？

Answer 1

解：（1）拉力做的功：
W_总=Fs=Fnh=250N×3×2m=1500J；
（2）滑轮组做的有用功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，
机械效率：
η===80%；
（3）∵F=（G_物+G_动），
∴250N=×（600N+G_动）
解得：G_动=150N．
答：（1）拉力做的功是1500J
（2）该滑轮组的机械效率为80%；
（3）若不计一切摩擦和绳重，该滑轮组的动滑轮重为150N．
分析：（1）由图可知绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出拉力做的功；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；
（3）不计一切摩擦和绳重时，根据F=（G_物+G_动）求出动滑轮的重力．
点评：本题考查有用功、总功和机械效率的计算，关键是公式及其变形的应用，难点是动滑轮上绳子的段数，这也是重点．