Question

（2000?武汉）用一个动滑轮提起重96牛的物体（绳重与摩擦不计），所用的拉力为60牛，则动滑轮的机械效率为

80%

．若用此动滑轮提起重200牛的物体，拉绳子的速度为

0.2m/s

时，则拉力的功率为22.4瓦，这时的机械效率为

89.3%

．

Answer 1

分析：（1）根据机械效率公式的变形：η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

进行计算．
（2）根据F=

1

n

（G+G_动）求出动滑轮的重力，然后根据动滑轮的重力和提升的物体重力利用F=

1

n

（G+G_动）求出拉力，已知拉力的功率，根据功率的变形公式P=Fv求出速度的大小；再利用机械效率的变形公式求出此时的机械效率．

解答：解：（1）根据题意可知，有用功W_有用=Gh，拉力做的总功为W_总=Fs，对于动滑轮来说有：s=2h
∵η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴η=

G

nF

×100%=

96N

2×60N

×100%=80%；
（2）“绳重与摩擦不计”时，用动滑轮提升物体，n=2，则F=

1

2

（G+G_动），
∴G_动=2F-G=2×60N-96N=24N；
若用此动滑轮提起重200N的物体时，则绳子末端的拉力：F′=

1

2

（G′+G_动）=

1

2

（200N+24N）=112N；
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴拉绳子的速度：v=

P

F′

=

22.4W

112N

=0.2m/s；
∴此时机械效率η′=

G′

nF′

×100%=

200N

2×112N

×100%≈89.3%．
故答案为：80%；0.2m/s；89.3%．

点评：此题考查机械效率和功率的计算公式的应用，具有一定的难度，对学生的综合素质要求比较高．