Question

用如图所示的滑轮组将一货物提升2m，已知动滑轮重20N，货物重360N、上升速度是0.2m/s，拉力F的功率是120W（不计绳重）．求：

（1）拉力F的大小？

（2）滑轮组的机械效率η？

（3）货物上升过程中，克服摩擦力做的功？

Answer

（1）绳子的拉力为200N；

（2）滑轮组的机械效率η为60%；

（3）货物上升过程中，克服摩擦力做的功为440J

【解析】

试题分析：

（1）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，所以手拉绳子的速度为v2=3v1=3×0.2m/s=0.6m/s，

由P===Fv得，作用在绳子自由端的拉力为：

F===200N，

（2）滑轮组的机械效率：

η=====×100%=60%；

（3）绳子自由端拉下的长度为s=3h=3×2m=6m，

拉力做的总功为W总=Fs=200N×6m=1200J，

滑轮组克服物重、动滑轮重做的功为WG=Gh=（360N+20N）×2m=760J，

滑轮组克服摩擦力做的功为Wf=W总﹣WG=1200J﹣760J=44J．