Question

某工地用如圖所示的滑輪組勻速提升5000N的重物，在重物上升0.8m的過程中，拉力的功率為2500W，此時滑輪組的機械效率為80%．則：
（1）滑輪組做的有用功為

4000

J；
（2）重物上升的速度為

0.4

m/s；
（3）若增加重物的重力，該滑輪組的機械效率將

增加

（填“增加”、“減小”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）已知物體的重力和物體上升的高度，根據公式W=Gh可求滑輪組做的有用功．
（2）已知滑輪組的機械效率和有用功，根據機械效率公式可求總功，已知拉力的功率，根據公式t=

W

P

可求做功用的時間，根據公式V=

S

t

進一步求出重物上升的速度．
（3）不計繩重和摩擦時，根據機械效率的公式η=

W有用

W總

=

Gh

(G動+G)h

=

G

G+G動

可知，當增加重物的重力時，該滑輪組的機械效率的變大．所以同理，即使計入繩重和摩擦時，加重物的重力，滑輪組的機械效率也隨之變大．

解答：解：（1）滑輪組做的有用功W_有用=G_物h=5000N×0.8m=4000J．
（2）拉力做的總功W_總=

W有用

η

=

4000J

0.8

=5000J，
做功用的時間t=

W總

P

=

5000J

2500W

=2s，
所以重物上升的速度為V=

h

t

=

0.8m

2s

=0.4m/s．
（3）不計繩重和摩擦時，根據機械效率的公式η=

G

G+G動

可知，當增加重物的重力時，該滑輪組的機械效率將增加．同理，即使計入繩重和摩擦時，加重物的重力，滑輪組的機械效率也會隨之變大．
故答案為：4000；0.4；增加．

點評：本題考查有用功、總功、機械效率、速度的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，重點是會分析動滑輪上繩子的段數，難點是機械效率公式變形的推導．