Question

某工地用如图所示的滑轮组匀速提升6000N的重物，在重物上升0.8m的过程中，该滑轮组的机械效率为80% （不计滑轮组摩擦及绳重）则：
（1）拉力F为多大？
（2）动滑轮重为多少？
（3）若重物增加1500N，则此时滑轮组效率为多大？
（解答要求：要写出依据的主要公式或变形公式，要有数据代入和运算结果）

Answer 1

解：（1）W_有=Gh=6000N×0.8m=4800J，
W_总===6000J，
从图中可以看出n=3，则S=3h=3×0.8=2.4m，
F===2500N．
（2）F=（G+G_动）
2500N=（6000N+G_动）
G_动=1500N．
（3）η=×100%
=×100%
=×100%
≈83%．
答：（1）拉力F为2500N；
（2）动滑轮重为1500N；
（3）若重物增加1500N，则此时滑轮组效率为83%．
分析：（1）首先利用公式W_有=Gh求出有用功，然后利用W_总=求出总功；再根据图示读出提升动滑轮绳子的段数n，利用S=nh和F=即可求出拉力F；
（2）不计滑轮组摩擦及绳重，则有F=（G+G_动）求出动滑轮的重力；
（3）根据η=×100%=×100%即可求出此时滑轮组的机械效率．
点评：本题考查滑轮组绳子拉力的计算、机械效率的计算，滑轮组的机械效率与动滑轮的重以及被提升的物体的重力有关，因此提高机械效率时我们可以减小动滑轮的重，增加被提升的物体的重．