Question

如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m．不计绳重与摩擦．
试求：
（1）有用功是多少？
（2）总功是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
（4）动滑轮重为多少牛？

Answer

（1）知道绳子自由端移动的距离，求出物体升高的高度．知道物体的重力和物体升高的距离，根据W=Gh求出有用功．
（2）知道拉力和绳子自由端移动的距离，根据W=Fs求出总功．
（3）知道有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率．
（4）知道总功和有用功，求出额外功，知道动滑轮升高的距离，求出动滑轮重．
【解析】
（1）若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，
物体有两段绳子承担，所以物体升高的距离：h===2m，
有用功：W有=Gh=120N×2m=240J．
（2）总功：W总=Fs=80N×4m=320J．
（3）机械效率：η===75%．
（4）W额=W总-W有=320J-240J=80J，
物体升高2m，动滑轮也升高2m，
∵W额=G动h，∴动滑轮重力：G动===40N．
答：（1）有用功是240J．
（2）总功是320J．
（3）该滑轮组的机械效率是75%．
（4）动滑轮重为40N．