Question

某人用如圖所示的滑輪組勻速提升540N的重物，所用的拉力F為200N，繩子自由端被拉動3m，在此過程中，求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑輪組的機械效率（不計繩重及摩擦）；
（3）如果用此滑輪組勻速提升440N的重物，求滑輪組此時的機械效率？

Answer 1

分析：（1）根據W=Fs求出拉力做的功；
（2）根據η=

W有用

W總

=

Gh

F3h

=

G

3F

求出機械效率；
（3）根據F=

1

3

（G+G_動）求出動滑輪重，根據η=

W有用

W總

=

Gh

Gh+G動h

=

G

G+G動

求出機械效率．

解答：已知：物重G₁=540N，拉力F=200N，拉力移動距離s=3m，物重G₂=440N
求：（1）拉力F所做的功W=？；（2）滑輪組的機械效率η₁=？；（3）滑輪組此時的機械效率η₂=？
解：（1）拉力做的功W=Fs=200N×3m=600J；
（2）滑輪組的機械效率：
η₁=

W有用

W總

×100%=

Gh

F3h

×100%=

G1

3F

×100%=

540N

3×200N

×100%=90%；
（3）∵F=

1

3

（G+G_動）
∴動滑輪重G_動=3F-G₁=3×200N-540N=60N，
滑輪組此時的機械效率：
η₂=

W有用

W總

×100%=

Gh

Gh+G動h

×100%=

G2

G2+G動

×100%=

440N

440N+60N

×100%=88%．
答：（1）拉力F所做的功為600J；
（2）滑輪組的機械效率為90%；
（3）滑輪組此時的機械效率為88%．

點評：此題主要考查的是學生對功、機械效率、滑輪組省力情況計算公式的理解和掌握，注意機械效率變形公式的熟練運用．