Question

（2013?南通二模）小明同學用圖示的滑輪組裝置將重為500N的重物提升到高處．當小明作用在繩上的拉力為200N時，重物在4s內勻速上升了2m．不計摩擦及繩重，繩對滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向．求該過程中：
（1）拉力的功率P．
（2）動滑輪的重力大小．
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析：由圖知，承擔物重的繩子股數n=3．
（1）已知重物在4s內勻速上升了2m，則繩子自由端移動的距離是6m，又知拉力為200N，根據W=FS求出拉力做的功，再根據P=

W

t

求出拉力的功率P；
（2）不計繩重和摩擦，知道重物重和動滑輪重的大小，已知物體重為500N，拉力為200N，利用F=

1

3

（G_輪+G_物）求出動滑輪的重力大小；
（3）已知重物重為500N，上升了2m，根據W_有用=G_物h可求出有用功，由拉力為200N，繩子自由端移動的距離是6m，根據W_總=FS可求出總功，再根據η=

W有用

W總

求出滑輪組的機械效率．

解答：解：
（1）由圖知，n=3，
h=2m，S=3×2m=6m，
拉力做的功：W=FS=200N×6m=1200J，
拉力的功率：P=

W

t

=

1200J

4S

=300W；
（2）根據F=

1

3

（G_輪+G_物）得，動滑輪的重力：
G_輪=3F-G_物=3×200N-500N=100N；
（3）有用功：
W_有用=G_物h=500N×2m=1000J，
總功：
W_總=FS=200N×6m=1200J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

=

1000J

1200J

≈83.3%．
答：（1）拉力的功率為300W．
（2）動滑輪的重力大小為100N．
（3）滑輪組的機械效率是83.3%．

點評：本題考查了使用滑輪組機械效率、功率的計算，本題關鍵是利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系F=

1

3

（G_輪+G_物）．