Question

如图所示，用动滑轮沿竖直方向提升重物，10s内使物体匀速上升2m．已知物体重400N，动滑轮重100N，不计绳重和摩擦．求：
（1）拉力做的功；
（2）拉力的功率；
（3）动滑轮的机械效率．

Answer 1

解：（1）由题知，n=2，
∵不计绳重和摩擦，
∵F=（G_轮+G_物）=（400N+100N）=250N，
拉力移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W_总=Fs=250N×4m=1000J．
（2）拉力做功功率：
P===100W；
（3）使用动滑轮做的有用功：
W_有=Gh=400N×2m=800J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）拉力做功1000J；
（2）拉力的功率为100W；
（2）滑轮组的机械效率为80%．
分析：图中使用的是滑轮组，n=2，s=2h．
（1）利用s=2h求出拉力移动的距离，知道拉力大小，利用功的公式求拉力做功；
（2）又知道运动时间，利用功率公式求拉力的功率；
（3）利用W_有=Gh求有用功，利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，理解并求出有用功和总功是本题的关键．