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【题目】某人用如图所示的滑轮组匀速提升800N的重物,所用的拉力F为500N,物体升高2m,在此过程中,不计摩擦和绳重,求:

(1)拉力F所做的功;

(2)滑轮组的机械效率;

(3)如果用此滑轮组匀速提升600N的重物,拉力应为多大?

【答案】(1)拉力做的功为2000J;

(2)滑轮组的机械效率为80%;

(3)如果用此滑轮组匀速提升600N的重物,拉力应为400N.

【解析】

试题分析:(1)利用s=nh求出绳子自由端移动的距离,利用W=Fs计算拉力做的功;

(2)已知承担物重的绳子的股数、物重和拉力,利用η===计算滑轮组的机械效率;

(3)不计绳重和摩擦,已知承担物重的绳子的股数、物重和拉力,利用F=(G+G)的变形求出动滑轮重,再利用F=(G+G)求出拉力的大小.

解:(1)由图可知n=2,则绳子自由端移动的距离s=2h=2×2m=4m,

拉力做的功为W=Fs=500N×4m=2000J;

(2)滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=×100%=×100%=80%;

(3)由F=(G+G)可得,动滑轮的重力为:G=2F﹣G=2×500N﹣800N=200N;

当提起600N的重物时,所用拉力为F′=(G′+G)=×(600N+200N)=400N.

答:(1)拉力做的功为2000J;

(2)滑轮组的机械效率为80%;

(3)如果用此滑轮组匀速提升600N的重物,拉力应为400N.

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