Question

如圖所示，拉力F=80N，物體重G=120N，若繩子自由端勻速拉動的距離s=4m．不計繩重與摩擦．
試求：
（1）有用功是多少？
（2）總功是多少？
（3）該滑輪組的機械效率是多少？
（4）動滑輪重為多少牛？

Answer 1

分析：（1）知道繩子自由端移動的距離，求出物體升高的高度．知道物體的重力和物體升高的距離，根據W=Gh求出有用功．
（2）知道拉力和繩子自由端移動的距離，根據W=Fs求出總功．
（3）知道有用功和總功，根據機械效率公式求出機械效率．
（4）知道總功和有用功，求出額外功，知道動滑輪升高的距離，求出動滑輪重．

解答：解：（1）若繩子自由端勻速拉動的距離s=4m，
物體有兩段繩子承擔，所以物體升高的距離：h=

s

2

=

4m

2

=2m，
有用功：W_有=Gh=120N×2m=240J．
（2）總功：W_總=Fs=80N×4m=320J．
（3）機械效率：η=

W有

W總

=

240J

320J

=75%．
（4）W_額=W_總-W_有=320J-240J=80J，
物體升高2m，動滑輪也升高2m，
∵W_額=G_動h，∴動滑輪重力：G_動=

W額

h

=

80J

2m

=40N．
答：（1）有用功是240J．
（2）總功是320J．
（3）該滑輪組的機械效率是75%．
（4）動滑輪重為40N．

點評：本題是滑輪組機械中最簡單的類型，知道物體重力、升高的距離、拉力、繩子自由端移動的距離，求出有用功、總功、機械效率．