Question

如圖所示，是某工人站在地面上用滑輪組提升重物時的情景，他用500N的拉力將重800N的物體勻速提高1m．
（1）用鉛筆在圖上畫出繞繩．
（2）該過程中拉力做的有用功是多少焦？
（3）滑輪組的機械效率是多大？
（4）如果不計摩擦和繩重，動滑輪的重是多少？

Answer 1

分析：（1）用一只定滑輪與一只動滑輪組成的滑輪組，繞繩方法有兩種，但我們除考慮省力情況外，還要注意工人是站在地面拉繩子．
（2）由圖可知，承擔物重的繩子股數n=2，則s=2h．知道提升物體的高度和物重大小，利用W_有用=Gh求出使用滑輪組做的有用功；
（3）利用s=2h求出繩子自由端移動的距離，知道拉力大小，利用W_總=Fs求出總功，再利用η=

W有用

W總

×100%求出該滑輪組的機械效率．
（4）不計繩重和摩擦，知道物重和拉力大小，根據F=

1

2

（G_物+G_動）求動滑輪重．

解答：解：
（1）如圖，滑輪組由2段繩子承擔物重．

（2）使用滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=800N×1m=800J；
（3）s=2h=2×1m=2m，
使用滑輪組做的總功：
W_總=Fs=500N×2m=1000J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

800J

1000J

×100%=80%；
（4）∵不計繩重和摩擦，
∴拉力F=

1

2

（G_物+G_輪），
即：500N=

1

2

（800N+G_輪），
∴G_動=2×500N-800N=200N．
答：（1）如上圖所示；
（2）該過程中拉力做的有用功是800J；
（3）滑輪組的機械效率是80%；
（4）如果不計摩擦和繩重，動滑輪的重是200N．

點評：本題主要考查了滑輪組的繞法，同時考查了學生對有用功、總功和滑輪組的機械效率的理解和掌握，屬于基礎題目，要求學生應熟練掌握．