Question

用如图所示轮组提升重物，绳子能承受的最大拉力为120牛，动滑轮重60牛，绳重与摩擦均不计．
（1）用此滑轮组最多能将多重的物体提升？
（2）用此滑轮组提起重240牛的物体，使它以0.5米/秒的速度匀速上升，人加在绳子自由端的拉力多大？此时滑轮组的机械效率多大？拉力的功率多大？

Answer 1

（1）因绳子最多能承受的拉力F=120N，且F=

1

3

（G+G_动），故最多能提起物体的重量：G=3F-G_动=3×120N-60N=300N；
（2）人加在绳子自由端的拉力：F′=

1

3

（G′+G_动）=

1

3

×（240N+60N）=100N；
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

Fnh

×100%=

G

3F

×100%=

240N

3×100N

×100%=80%；
拉力移动速度：v=3×0.5m/s=1.5m/s，
拉力的功率：P=

W

t

=

Fs

t

=Fv=100N×1.5m/s=150W．
答：（1）此滑轮组最多能将300N的物体提升；
（2）人加在绳子自由端的拉力为100N；滑轮组的机械效率为80%；拉力的功率为150W．