Question

18．如图所示，滑轮组中动滑轮重力为120N，用该装置将重为480N的重物匀速提升，不计绳重和一切摩擦，则：
（1）人在匀速提升重物时的拉力F为多少牛？
（2）人将重物匀速提升3m的过程做的功为多少焦？
（3）滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）不计绳重与摩擦，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）计算拉力的大小；
（2）由s=nh计算出绳端移动的距离，根据W_总=Fs得出总功的大小；
（3）根据W有用=h计算出有用功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%得出机械效率．

解答 解：（1）由图知，滑轮组由三段绳子承担物重，所以F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（480N+120N）=200N；
（2）由题意知，s=3h=3×3m=9m；
人做的功：W_总=Fs=200N×9m=1800J；
（3）所做有用功：W_有用=Gh=480N×3m=1440J；
则机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1440J}{1800J}$×100%=80%．
答：（1）人在匀速提升重物时的拉力F为200N；
（2）人将重物匀速提升3m的过程做的功为1800J；
（3）滑轮组的机械效率是80%．

点评 本题是有关机械效率的计算，考查了滑轮组的省力特点及总功、有用功及机械效率的计算问题，正确分析承担物重的绳子段数是解决问题的关键．