Question

某人用如圖所示的滑輪組（不計繩重和摩擦）提升某一重物，所用拉力F為200N，在10s鐘內將質量為60kg的物體A勻速提升了2m，求：
（1）求被提升的物重？
（2）求動滑輪重？
（3）計算出與此題相關的任意其它三個物理量（g取10N/kg）．

Answer 1

解：（1）物體的重：
G=mg=60kg×10N/kg=600N；
（2）由圖知，n=4，
∵不計繩重和摩擦，
∴F=（G_物+G_輪），
即：200N=（600N+G_輪），
∴動滑輪重：
G_輪=200N；
（3）W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
s=4h=4×2m=8m，
W_總=Fs=200N×8m=1600J；
η=×100%=×100%=75%．
答：（1）被提升的物重為600N；
（2）動滑輪重為200N；
（3）有用功為1200J、總功為1600J、機械效率為75%．
分析：由滑輪組的結構可知，承擔物重的繩子股數n=4，則s=4h．
（1）已知物體的質量，根據公式G=mg可求物體的重力；
（2）已知物體的重力和拉力，不計繩重和摩擦，利用F=（G_物+G_輪）求動滑輪的重；
（3）求出了物體重和提升的高度，可求有用功；知道拉力大小，求出拉力移動的距離，利用W=Fs求總功；根據效率公式求滑輪組的機械效率．
點評：本題考查了使用滑輪組拉力的計算、有用功、總功、機械效率的計算，根據題圖確定n的大小（直接從動滑輪上引出的繩子股數）是本題的突破口，利用好不計繩重和摩擦時拉力和物重的關系[F=（G_輪+G_物）]是本題的關鍵．