Question

6．用200N的力将重为600N的物体提升，到达高度为30cm．
（1）求绳的自由端下落的距离；
（2）求滑轮组对物体所做的有用功及人做的总功；
（3）求该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图承担物重的绳子股数n=4，设重物被提升h，则拉力端移动的距离s=4h．
（2）知道物重G和提升的高度，利用W=Gh求有用功；知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的总功；
（3）求出了有用功和总功，根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由图知，使用该滑轮组承担物重的绳子股数，n=4，
绳的自由端下落的距离：
s=4h=4×0.3m=1.2m；
（2）对物体所做的有用功：
W_有用=Gh=600N×0.3m=180J，
拉力所做的总功：
W_总=Fs=200N×1.2m=240J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{180J}{240J}$×100%=75%．
答：（1）绳的自由端下落的距离为1.2m；
（2）动滑轮对物体所做的有用功为180J，人做的总功为240J；
（3）滑轮组的机械效率为75%．

点评 本题考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，确定承担物重的绳子段数是本题的关键．