Question

9．用如圖所示的滑輪組（不計繩重及摩擦）將重90N的貨物勻速提升1m的過程中，所用拉力F=50N，求：
（1）動滑輪所受的重力
（2）拉力F做的功
（3）滑輪組的機械效率．

Answer 1

分析 由圖可知滑輪組繩子的有效股數n=2，s=2h，
（1）利用F=$\frac{1}{2}$（G+G_動）計算動滑輪的重力；
（2）根據W=Fs求出拉力做的功；
（3）根據W=Gh求出人做的有用功；根據效率公式求出滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）不計繩重及滑輪與軸之間的摩擦，
則F=$\frac{1}{2}$（G+G_動），
所以動滑輪的重力：G_動=2F-G=2×50N-90N=10N．
（2）由圖知n=2，所以繩端移動的距離：s=2h=2×1m=2m，
拉力F做的功：W_總=Fs=50N×2m=100J；
（3）上述過程中的有用功：W_有=Gh=90N×1m=90J；
滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{90J}{100J}$×100%=90%；
答：（1）實驗中動滑輪的重力為10N；
（2）拉力F做的功為100J；
（3）滑輪組的機械效率為90%．

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，搞清各力與距離之間的對應關系，熟練運用相關公式是解決此題的關鍵．