Question

如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端上升的速度为2m/s．（不计绳重和摩擦）
（1）作用在绳子自由端的拉力为多大？
（2）滑轮组的机械效率为多大？
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为多少？

Answer

（1）已知拉力的功率和绳子自由端移动的速度，利用公式F=得到拉力的大小；
（2）由图知承担物重的绳子有3段，已知拉力、物重，利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，使用滑轮组时，施加的拉力等于物重和动滑轮重的，根据第一次的物重和拉力，可以得到动滑轮重；根据动滑轮重和第二次的物重，得到第二次的拉力．
已知：G1=1200N  P1=1000W  v1=2m/s  n=3  G2=2400N
求：（1）F1=？（2）η1=？（3）F2=？
【解析】

（1）∵P===Fv，
∴作用在绳子自由端的拉力为F1===500N；
（2）滑轮组的机械效率为η1=====×100%=80%；
（3）∵F=（G+G动），
∴动滑轮的重力为G动=3F1-G=3×500N-1200N=300N；
第二次作用在绳子自由端的拉力为F2=（G2+G动）=×（2400N+300N）=900N．
答：
（1）作用在绳子自由端的拉力为500N；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）若用此滑轮组匀速提起2400N的重物，作用在绳子自由端的拉力为900N．