Question

利用如图所示的滑轮组把重480N的物体提高10m，已知滑轮组的机械效率是80%（不计绳重和摩擦），求：
（1）有用功、所用拉力和动滑轮的重量；
（2）用此滑轮组吊起600N的物体，滑轮组的机械效率又是多大？

Answer 1

【答案】分析：从图中读出滑轮组承担物重的绳子段数n，s=nh；
（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；
知道物重和滑轮组的机械效率，利用η===求拉力大小；
不计绳重和摩擦，利用F=（G_物+G_动）求动滑轮的重；
（2）求出了动滑轮的重，再利用F=（G_物+G_动）求将重G′=600N的物体吊起用的拉力，最后利用η===求此时的机械效率．
解答：解：
（1）滑轮组所做的有用功：
W_有=Gh=480N×10m=4800J；
由图知，n=3，
∵η===，
∴F===200N；
∵不计绳重和摩擦，
∴F_拉=，即：200N=，
则G_动=120N；
（2）提升G′=600N的重物时，
F_拉′===240N，
η′====≈83.3%．
答：（1）提升重物时做的有用功为4800J；拉力为200N；动滑轮的重为120N；
（3）用此滑轮组匀速吊起重为600N的物体时，滑轮组的机械效率是83.3%．
点评：本题考查了机械效率的计算，利用好绳子的重力和摩擦力不计时拉力F_拉=和推导公式η===是本题的关键．