Question

在施工中，一工人利用如图所示的滑轮组运送水泥，已知水泥重力为190N，滑轮重20N，绳重和摩檫不计，在竖直向上的拉力F的作用下，经2s后，水泥被提起3m，求：
（1）拉力F的大小；
（2）绳子移动的距离；
（3）拉力F做功的功率
（4）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）不计绳重和摩擦，使用滑轮组时，承担物重的绳子有n股，提起物体所用拉力是物重和动滑轮重的n分之一．
（2）已知承担物重的绳子的股数和物体上升的高低，可以得到绳子移动的距离．
（3）已知拉力和绳子移动的距离，利用W=FS可以得到拉力做的功；已知拉力做的功和做功时间，利用P=

F

S

可以得到拉力的功率．
（4）已知物重和拉力，利用η=

G

nF

计算滑轮组的机械效率．

解答：解：
（1）提起水泥的拉力为
F=

1

3

（190N+20N）=70N
（2）绳子移动的距离为
S=3h=3×3m=9m
（3）拉力做的功为
W=FS=70N×9m=630J
拉力的功率为
P=

W

t

=

630J

2s

=315W
（4）滑轮组的机械效率为
η=

W有用

W总

=

G

nF

=

190N

3×70N

×100%≈90%

点评：计算机械功率有两个方法：在已知时间或能求出时间时，用P=

W

t

，已知牵引力或运动阻力时用P=Fv．