Question

【題目】用圖所示的滑輪組4s將重2000牛頓物體勻速提升1米，已知滑輪組機械效率80%，求：
（1）繩的自由端被拉下多少米？
（2）有用功？
（3）對繩的拉力F是多大？
（4）拉力的功率是多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：由圖知，n=4，

則繩的自由端被拉下的距離：s=4h=4×1m=4m

答：繩的自由端被拉下4米

（2）解：已知G=2000N，h=1m，

則有用功：W有用=Gh=2000N×1m=2000J

答：有用功為2000J

（3）解：已知η=80%，

根據η= 可得，拉力所做的總功：

W總= = =2500J；

由W總=Fs可得拉力：

F= = =625N

答：對繩的拉力F是625N

（4）解：拉力的功率：

P= = =625W

答：拉力的功率是625W

【解析】（1）由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數n=4，根據s=nh可求得繩的自由端被拉下多少米（2）知道物體重和提升的高度，利用W=Gh求滑輪組對重物所做的有用功；（3）根據滑輪組的機械效率公式η= 計算出拉力所做的總功；拉力端移動的距離s=4h，利用W=Fs求出拉力大小；（4）又知道做功時間，利用功率公式求拉力的功率．
【考點精析】本題主要考查了滑輪組繩子拉力的計算和滑輪（組）的機械效率的相關知識點，需要掌握1、根據題意確定重物和動滑輪的重力由幾段繩承擔，用n 表示．2、確定重物的上升距離，和拉力F 的繩端的移動距離；重物的上升距離為:h則拉力F 的繩端的移動距離就是：nh；3、看是否計動滑輪的重力．（繩重與摩擦一般情況都不計）當不計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)G物 ；當計動滑輪重力時，拉力F = (1/n)（G物 + G輪）；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能正確解答此題．