Question

工人利用图示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m．所用拉力为250N

（1）滑轮组的机械效率是多少？

（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为多少？

（3）若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？（不计绳重和摩擦力）

Answer

（1）滑轮组的机械效率是80%；

（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为100N；

（3）拉力在这一过程中所做的功是2000J．

【解析】

试题分析：由图知，承担物重的绳子股数n=2，S=2h，

（1）从题可知，提起货物做的功是有用功，可利用公式W有用=Gh计算有用功，拉力做的功是总功，可利用公式W总=FS计算总功，利用公式η=×100%计算机械效率；

（2）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重、n=2，利用F=（G物+G轮）求动滑轮重；

（3）不计绳重和摩擦，知道动滑轮重和另一物重，利用F=（G物+G轮）求拉力，求出拉力移动的距离，利用W=FS求拉力做功．

【解析】
从图可知，n=2，

S=2h=2×2m=4m，

（1）∵F=250N，G=400N，

∴拉力做的总功为：W总=FS=250N×4m=1000J，

对物体做的有用功为：W有用=Gh=400N×2m=800J，

该滑轮组的机械效率为：

η=×100%=×100%=80%；

（2）∵不计绳重和摩擦，

∴F=（G物+G轮）

即：250N=（400N+G轮）

∴G轮=100N，

（3）∵不计绳重和摩擦，

F′=（G物′+G轮）=（900N+100N）=500N，

W总′=F′S=500N×4m=2000J．

答：（1）滑轮组的机械效率是80%；

（2）不计绳重和摩擦，则动滑轮重为100N；

（3）拉力在这一过程中所做的功是2000J．

【点评】本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，用好不计绳重和摩擦时拉力F=（G物+G轮）是本题的关键．