Question

一个工人用如图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力为600N，绳子自由端在4s内拉下4m．不计绳重和摩擦，求：
（1）总功率？
（2）机械效率？
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少？

Answer

（1）知道拉力大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs求出拉力做的总功；再根据公式P=求出拉力的总功率；
（2）此滑轮组的绳子有4股，所以物体上升的高度h=s，根据公式W=Gh求出提升物体做的有用功；再根据公式η=求出机械效率；
（3）因为不计摩擦和绳重，根据以上的计算求出克服动滑轮重做的额外功W额=W总-W有用，根据W额=G动h求出动滑轮重；再根据F拉=（G物+G动）求出此时的拉力．
【解析】
（1）拉力做的总功：
W总=Fs=600N×4m=2400J
拉力的总功率：
P总===600W
（2）物体上升的高度h=s=×4m=1m，
重物做的有用功：
W有用=Gh=2000N×1m=2000J，
滑轮组的机械效率：
η==≈83.3%
（3）拉力克服动滑轮重做的额外功：
W额=W总-W有=2400J-2000J=400J，
∵W额=G动h
∴动滑轮重
G动===400N，
提升物体时的拉力：
F'=（G'+G动）=×（3200N+400N）=900N
答：（1）拉力的总功率为600W；
（2）机械效率为83.3%；
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为900N．