Question

工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m．所用拉力为250N
（1）滑轮组的机械效率是多少？
（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？
（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？（不计绳重和摩擦力）

Answer 1

解：从图可知，n=2，
S=2h=2×2m=4m，
（1）∵F=250N，G=400N，
∴拉力做的总功为：W_总=FS=250N×4m=1000J，
对物体做的有用功为：W_有用=Gh=400N×2m=800J，
该滑轮组的机械效率为：
η=×100%=×100%=80%；
（2）∵不计绳重和摩擦，
∴F=（G_物+G_轮）
即：250N=（400N+G_轮）
∴G_轮=100N，
（3）∵不计绳重和摩擦，
F′=（G_物′+G_轮）=（900N+100N）=500N，
W_总′=F′S=500N×4m=2000J．
答：（1）滑轮组的机械效率是80%；
（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为100N；
（3）拉力在这一过程中所做的功是2000J．
分析：由图知，承担物重的绳子股数n=2，S=2h，
（1）从题可知，提起货物做的功是有用功，可利用公式W_有用=Gh计算有用功，拉力做的功是总功，可利用公式W_总=FS计算总功，利用公式η=×100%计算机械效率；
（2）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重、n=2，利用F=（G_物+G_轮）求动滑轮重；
（3）不计绳重和摩擦，知道动滑轮重和另一物重，利用F=（G_物+G_轮）求拉力，求出拉力移动的距离，利用W=FS求拉力做功．
点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，用好不计绳重和摩擦时拉力F=（G_物+G_轮）是本题的关键．