Question

如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N．不计绳重和摩擦，试问：
（1）人做的有用功
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）动滑轮重多少？
（4）若用这个滑轮组将650N的重物提升1m，拉力做了多少功？此时的机械效率与第（2）问相比如何变化？

Answer 1

分析：（1）利用功的计算公式W_有用=Gh即可求出有用功；
（2）利用η=

W有用

W总

Gh

Fs

=

Gh

F?nh

=

G

nF

即可求出机械效率；
（3）使用滑轮组不计绳重和摩擦时，则F=

1

n

（G+G_动），由此即可求出动滑轮重；
（4）根据F=

1

n

（G+G_动）求出拉力大小，利用W_总=Fs求出拉力做的功；用η=

G

nF

即可求出机械效率；然后比较．

解答：解：（1）W_有用=Gh=350N×1m=350J；
（2）∵η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

F?nh

=

G

nF

，
∴η=

G

nF

×100%=

350N

2×250N

×100%=70%；
（3）不计绳重和摩擦时，则F=

1

2

（G+G_动），
∴G_动=2F-G=2×250N-350N=150N；           
（4）∵F₂=

1

2

（G′+G_动），
∴F₂=

1

2

（G′+G_动）=

1

2

×（650N+150N）=400N；  
∴W_总2=F₂×s₂=400N×1m×2=800J；
∵η′=

G′

nF2

×100%=

650N

2×400N

×100%=81.25%．
∴此时的机械效率与第（2）问相比增大．
答：（1）人做的有用功是350J，
（2）滑轮组的机械效率为70%；
（3）动滑轮重为150N；
（4）若用这个滑轮组将650N的重物提升1m，拉力做了800J的功；此时的机械效率与第（2）问相比增大．

点评：本题的难度较大，要求对功、功率以及机械效率的计算熟练掌握，并能灵活应用．