Question

如图所示，用滑轮组提起重900N的物体，绳子自由端拉力F为400N，重物在20S内匀速上升了10m．求：
（1）拉力F做功的功率
（2）滑轮组的机械效率．
（3）若不计绳重和滑轮与轴之间的摩擦，请求出动滑轮的重．

Answer 1

解：（1）W_总=FS=400N×10m×3=1.2×10⁴J，
拉力F做功的功率P===600W．
答：拉力F做功的功率为600W．
（2）有用功W_有=Gh=900N×10m=9000J，
滑轮组的机械效率η===75%．
答：滑轮组的机械效率为75%．
（3）∴拉力，
∴G_动=3F-G_物=3×400N-900N=300N．
答：动滑轮的重力为300N．
分析：（1）已知动滑轮绳子的段数和物体升高的高度，可求绳子自由端移动的距离，根据公式W=FS可求拉力做的总功，再利用公式P=可求拉力F做功的功率．
（2）已知物体的重力和物体升高的高度，根据公式W=Gh可求有用功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率．
（3）已知动滑轮绳子的段数，所以拉力F是物体重力和动滑轮重力之和的，从而求出动滑轮的重力．
点评：本题考查有用功、总功、机械效率、动滑轮重力等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是求动滑轮的重力．