Question

工人利用图示的滑轮组将重400 N的物体向上匀速提起2 m．所用拉力为250 N

(1)滑轮组的机械效率是多少?

(2)不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？

(3)若用此滑轮组将重900 N的物体竖直向上匀速提升2 m，拉力在这一过程中所做的功是多少?(不计绳重和摩擦力)

Answer

(1) 80%   (2) 100N (3) 2000J

【解析】由图知，承担物重的绳子股数n=2，S=2h，从题可知，提起货物做的功是有用功，可利用公式W有用=Gh计算有用功，拉力做的功是总功，可利用公式W总=FS计算总功，利用公式η=W有用/W总 计算机械效率；不计绳重和摩擦，知道拉力和物重、n=2，利用F=1 /2 （G物+G轮）求动滑轮重；不计绳重和摩擦，知道动滑轮重和另一物重，利用F=1 /2 （G物+G轮）求拉力，求出拉力移动的距离，利用W=FS求拉力做功．

从图可知，n=2，S=2h=2×2m=4m，

（1）∵F=250N，G=400N，

∴拉力做的总功为：W总=FS=250N×4m=1000J，

对物体做的有用功为：W有用=Gh=400N×2m=800J，

该滑轮组的机械效率为：

η=W有用/ W总 =800J /1000J =80%；

（2）∵不计绳重和摩擦，

∴F=1/ 2（G物+G轮）

即：250N=1 /2（400N+G轮）

∴G轮=100N，

（3）∵不计绳重和摩擦，

F′=1 /2 （G物′+G轮）=1 /2（900N+100N）=500N，

W总′=F′S=500N×4m=2000J．