Question

工人利用一个定滑轮和一个动滑轮组组成的滑轮组提升重物，拉力方向向下，不计绳重和摩擦．
（1）若工人用500N的力恰好能将重800N的物体竖直向上匀速提升，求该滑轮组此时的机械效率．
（2）若用此滑轮组将重400N的物体竖直向上匀速提升2m，求拉力F在这一过程中所做的功．

Answer 1

分析：根据题意可知，利用一个定滑轮和一个动滑轮组组成的滑轮组提升重物，拉力方向向下，则承担物重的绳子有2段．
（1）根据公式η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

2F

×100%即可求出滑轮组的机械效率；
（2）先根据物重为800N时，利用F=

1

2

（G+G_动）求出动滑轮重，然后再根据F=

1

2

（G+G_动）求出拉力，最后根据W=Fs求出拉力做的功．

解答：解：根据题意可知，n=2
（1）滑轮组此时的机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

2F

×100%=

800N

2×500N

×100%=80%；
（2）当物重为800N时，F′=500N
∵F=

1

2

（G′+G_动）
∴G_动=2F′-G′=2×500N-800N=200N；
当物重为400N时，F=

1

2

（G+G_动）=

1

2

（400N+200N）=300N，
则拉力F在这一过程中所做的功：W=FS=300N×2×2m=1200J．
答：（1）滑轮组此时的机械效率为80%；
（2）拉力F在这一过程中所做的功为1200J．

点评：此题考查的是机械效率的计算和功率的计算．解决滑轮组问题时注意两点：会正确判断作用在动滑轮上绳子的段数；知道同一滑轮组提升不同物重时，机械效率是变化的，动滑轮的重力不变．