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【题目】一个工人用图所示的滑轮组提升2000N的货物,所用拉力600N,绳子自由端4s内拉下4m,不考虑绳重和摩擦,求:

(1)有用功和总功率;

(2)机械效率;

(3)若用此滑轮组提升3200N的货物,所需拉力为多少?

【答案】(1)有用功为2000J;总功功率为600W;

(2)此滑轮组的机械效率为83.3%;

(3)若用此滑轮组提升3200N的货物,所需拉力为900N,此时机械效率为88.9%.

【解析】由图可知,n=4s=4h=4mh=1m

1)有用功:W =Gh=2000N×1m=2000J

总功:W =Fs=600N×4m=2400J

总功率:P =W/t=2400J/4s=600W

2)机械效率:η=W/W×100%=2000J/2400J×100%=83.3%

3)不考虑绳重和摩擦,由F=G+G/n可得,动滑轮的重力:

G =nF-G=4×600N-2000N=400N

用此滑轮组提升3200N的货物时拉力的大小:

F′=G′+G/n =3200N+400N/4=900N

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