Question

如图所示，用滑轮组沿竖直方向提升重物，10s内使物体匀速上升2m．已知物体重400N，动滑轮重100N，不计绳重和摩擦，求：
（1）有用功；
（2）拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer

图中使用的是滑轮组，n=2，s=2h．
（1）利用W有=Gh求有用功，
（2）利用s=2h求出拉力移动的距离，不计绳重和摩擦，利用F=（G物+G轮）求拉力大小，再利用W=Fs求拉力做功；又知道运动时间，利用功率公式求拉力的功率；
（3）利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率．
【解析】

（1）使用滑轮组做的有用功：
W有=Gh=400N×2m=800J，
（2）由题知，n=2，
∵不计绳重和摩擦，
∵F=（G轮+G物）=（400N+100N）=250N，
拉力移动的距离：s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：W总=Fs=250N×4m=1000J．
拉力做功功率：
P===100W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=80%．
答：（1）有用功为800J；
（2）拉力的功率为100W；
（3）滑轮组的机械效率为80%．