Question

如图所示的滑轮组，小李用750N的拉力将重为1200N的物体在10s内匀速提高2m．（不考虑绳重及摩擦）．
求：（1）拉力做的功
（2）拉力做功的功率
（3）滑轮组的机械效率
（4）若用此滑轮组提升重800N的物体，所需拉力的大小．

Answer

由图可知，滑轮组承担物重的绳子股数n=2，则s=2h．
（1）求出拉力移动的距离，又知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做功；
（2）知道做功时间，利用功率公式求拉力做功功率；
（3）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（4）不考虑绳重及摩擦，当提升1200N的物体时，用拉力为750N，利用F=（G物+G轮）求动滑轮重，再利用该公式求提升800N重物时的拉力．
【解析】
由图可知，n=2，则拉力移动的距离：s=2h=2×2m=4m．
（1）W总=Fs=750N×4m=3000J；
（2）拉力做功功率：
P===300W；
（3）W有用=Gh=1200N×2m=2400J；
η===80%；
（4）∵不考虑绳重及摩擦，F=（G物+G轮），
即：750N=×（G轮+1200N），
∴G轮=300N，
当提升600N重物时，拉力F′=（G物′+G轮）=×（800N+300N）=550N．
答：（1）拉力做的功为3000J；
（2）拉力做功的功率为300W；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
（4）若用此滑轮组提升重800N的物体，所需拉力的大小为550N．