Question

如图所示，是某工人站在地面上用滑轮组提升重物时的情景，他用500N的拉力将重800N的物体匀速提高1m．
（1）用铅笔在图上画出绕绳．
（2）该过程中拉力做的有用功是多少焦？
（3）滑轮组的机械效率是多大？
（4）如果不计摩擦和绳重，动滑轮的重是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）用一只定滑轮与一只动滑轮组成的滑轮组，绕绳方法有两种，但我们除考虑省力情况外，还要注意工人是站在地面拉绳子．
（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h．知道提升物体的高度和物重大小，利用W_有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功；
（3）利用s=2h求出绳子自由端移动的距离，知道拉力大小，利用W_总=Fs求出总功，再利用η=×100%求出该滑轮组的机械效率．
（4）不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=（G_物+G_动）求动滑轮重．
解答：解：
（1）如图，滑轮组由2段绳子承担物重．

（2）使用滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=800N×1m=800J；
（3）s=2h=2×1m=2m，
使用滑轮组做的总功：
W_总=Fs=500N×2m=1000J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（4）∵不计绳重和摩擦，
∴拉力F=（G_物+G_轮），
即：500N=（800N+G_轮），
∴G_动=2×500N-800N=200N．
答：（1）如上图所示；
（2）该过程中拉力做的有用功是800J；
（3）滑轮组的机械效率是80%；
（4）如果不计摩擦和绳重，动滑轮的重是200N．
点评：本题主要考查了滑轮组的绕法，同时考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握，属于基础题目，要求学生应熟练掌握．