Question

某人用如圖所示的滑輪組勻速提升500N的重物，所用的拉力F為150N，繩子自由端被拉下2m在此過程中，（不計(jì)摩擦和繩重）求：
（1）拉力F所做的功；
（2）求有用功；
（3）滑輪組的機(jī)械效率；
（4）動(dòng)滑輪的總重；
（5）若提升重為900N的物體，求拉力大小．

Answer 1

分析：由圖示滑輪組求出承重繩子的有效股數(shù)；
（1）由W=Fs可以求出拉力所做的功；
（2）由滑輪組公式求出重物上升的高度，由W=Gh可以求出有用功；
（3）由效率公式求出滑輪組的效率；
（4）由滑輪組公式求出動(dòng)滑輪的總重；
（5）由滑輪組公式可以求出拉力大小．

解答：解：由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的有效股數(shù)n=4；
（1）拉力所做的功：
W=Fs=150N×2m=300J；
（2）重物上升的高度：
h=

s

n

=

2m

4

=0.5m，
有用功：
W_有用=Gh=500N×0.5m=250J；
（3）滑輪組效率：
η=

W有用

W總

×100%=

250J

300J

×100%≈83.3%；
（4）∵F=

G重物+G動(dòng)滑輪

n

，
∴動(dòng)滑輪的總重：
G_{動(dòng)滑輪}=nF-G_重物=4×150N-500N=100N；
（5）拉力大小：
F′=

G+G動(dòng)滑輪

n

=

900N+100N

4

=250N；
答：（1）拉力F所做的功為300J；
（2）有用功250J；
（3）滑輪組的機(jī)械效率為83.3%；
（4）動(dòng)滑輪的總重100N；
（5）若提升重為900N的物體，拉力大為250N．

點(diǎn)評(píng)：由圖示滑輪組求出滑輪組承重繩子的有效股數(shù)、應(yīng)用滑輪組公式、功的計(jì)算公式與效率公式即可正確解題．