Question

用如图所示装置，完成下列问题（不考虑绳重及摩擦）．
（1）要求滑轮组由4股绳子承担重物，请用笔画线代替绳子将滑轮组绕好；
（2）用第（1）问绕好的滑轮组匀速提升200N的重物，在重物上升0.2m的过程中，拉力的功率为60W，滑轮组的机械效率为50%，则：
①滑轮组的有用功为多少？
②拉力做的总功为多少？
③绳子的自由端上升的速度为多少？

Answer 1

解：（1）如图：滑轮组由4股绳子承担重物，从定滑轮上开始缠绕；

（2）①W_有=Gh=200N×0.2m=40J；
②因为η=…所以W_总===80J；
③W_总=FS S=4h
所以F===100N；
因为P=Fv
所以速度为V===0.6m/s．
答：①滑轮组的有用功为40J；
②拉力做的总功为80J；
③绳子的自由端上升的速度为0.6m/s．
分析：（1）动滑轮上有4段绳子，拉力的方向向上，绳子从定滑轮上开始缠绕；
（2）已知物体的重力和提升的高度，根据公式W=Gh可求有用功的大小；已知有用功和机械效率，可求总功；根据公式P=FV可求速度的大小．
点评：本题考查有用功、总功、速度的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是动滑轮上绳子的绕法．