Question

如图所示，用滑轮组匀速提起重1000N的物体，10s内绳子的自由端拉下16m，此过程中所做的额外功是800J，若绳重和摩擦不计．求：
（1）有用功是多少焦耳？
（2）总功是多少焦耳？
（3）拉力F的功率？
（4）滑轮组的机械效率？
（5）动滑轮的总重？

Answer

（1）已知承担物重的绳子的段数和绳子末端拉下的距离，可以得到物体上升的高度；已知物重和上升的高度，利用W有用=Gh计算有用功；
（2）已知有用功和额外功，两者之和就是总功；
（3）已知总功和拉下绳子所用的时间，利用P=得出拉力的功率；
（4）已知有用功和总功，利用η=计算机械效率；
（5）已知动滑轮和物体上升的高度和拉力做的额外功，利用G动=计算动滑轮重．
【解析】

（1）由图知，承担物重的绳子有5段，所以物体上升的高度是h=S=×16m=3.2m
拉力做的有用功为W有用=Gh=1000N×3.2m=3200J；
（2）拉力做的总功为W总=W有用+W额=3200J+800J=4000J；
（3）拉力的功率为P===400W；
（4）滑轮组的机械效率为η===80%；
（5）动滑轮重G===250N．
答：
（1）拉力做的有用功为3200J；
（2）拉力做的总功为4000J；
（3）拉力的功率为400W；
（4）滑轮组的机械效率为80%；
（5）动滑轮重250N．