Question

用如图所示的滑轮组（绳重与摩擦阻力不计）匀速提升重力为60N的物体，在物体上升2m的过程中，拉力F做的功为l50J，所用的时时间为5s，求：
（1）绳自由端上升的速度？
（2）滑轮组的机械效率？
（3）动滑轮的重力？

Answer 1

解：
（1）物体上升的速度为v_物===0.4m/s
所以绳子自由端上升的速度为v_绳=3v_物=3×0.4m/s=1.2m/s；
（2）有用功为W_有用=Gh=60N×2m=120J
滑轮组的机械效率为η===80%；
（3）额外功为W_额=W_总-W_有用=150J-120J=30J
动滑轮重G₀===15N．
答：
（1）绳子自由端上升的速度为1.2m/s；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）动滑轮重15N．
分析：（1）已知物体上升的高度和所用的时间，可以得到物体上升的速度；已知承担物重的绳子是股数和物体上升的速度，可以得到绳子自由端上升的速度；
（2）已知物重和上升的高度，可以得到有用功；已知有用功和拉力做的功（总功），利用机械效率公式得到滑轮组的机械效率；
（3）已知有用功和总功，可以得到额外功；已知额外功和物体上升的高度，可以得到动滑轮重．
点评：在解决滑轮组问题时，首先要明确两个问题：有几股绳子承担物重，使用滑轮组要完成什么样的任务．