Question

建筑工人用如圖所示的裝置在10秒內(nèi)將重400N的物體勻速提升3m．所用的拉力為250N．則該工人所做的有用功的功率為

120

W，忽略繩重和摩擦，若用該裝置提升500N的重物，此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為

83.3%

．

Answer 1

分析：（1）由滑輪組的結(jié)構(gòu)可以看出，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2，根據(jù)W=Gh求出該工人所做的有用功，再根據(jù)P=

W

t

求出有用功的功率，利用F=

1

n

（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力；
（2）根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）求出提升500N的重物時(shí)的拉力，再根據(jù)η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率．

解答：解：（1）由圖知，n=2，
工人所做的有用功：
W_有=Gh=400N×3m=1200J，
工人所做的有用功的功率：
P=

W有

t

=

1200J

10s

=120W，
根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）可得：
動(dòng)滑輪的重力G_動(dòng)=nF-G=2×250N-400N=100N；
（2）用該裝置提升500N的重物時(shí)，
∵忽略繩重和摩擦，
∴拉力F′=

1

n

（G′+G_動(dòng)）=

1

2

（500N+100N）=300N，
∵η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴此時(shí)滑輪組的機(jī)械效率η=

G′

nF′

=

500N

2×300N

≈83.3%．
故答案為：120；83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了滑輪組機(jī)械效率和功率的計(jì)算，關(guān)鍵是公式F=

1

n

（G+G_動(dòng)）和η=

G

nF

的靈活運(yùn)用．