Question

如图所示，用该滑轮组提起重为320N的物体时，绳子自由端的拉力F=200N．（不计绳重和一切摩擦）
①该滑轮组的机械效率为多少？
②若被提的重物改为G′=420N，5s内将重物提升2m，则绳端拉力的功率为多少？

Answer 1

分析：（1）根据公式η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出滑轮组的机械效率；
（2）根据公式F=

1

2

（G+G_动）的变形公式求出动滑轮的重力，然后由求出第二次的拉力大小，根据公式W=Fs求出第二次的总功，再根据公式P=

W

t

求出拉力功率．

解答：已知：物体重力G=320N，绳子自由端的拉力F=200N，提的重物改为G′=420N，重物提升高度h=2m，时间t=5s，绳子股数n=2
求：（1）滑轮组的机械效率η=？；（2）拉力的功率P=？
解：（1）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

2Fh

×100%=

G

2F

×100%=

320N

2×200N

×100%=80%；
（2）∵不计摩擦和绳重，F=

1

2

（G+G_动）
∴动滑轮重：
G_动=2F-G=2×200N-320N=80N，
提升420N重物时的拉力：
F′=

1

2

（G′+G_动）=

1

2

×（420N+80N）=250N，
绳子移动距离：
s=2h=2×2m=4m，
工人做的总功：
W_总′=F′s=250N×4m=1000J．
拉力的功率：
P=

W总′

t

=

1000J

5s

=200W．
答：（1）该滑轮组的机械效率为80%；
（2）绳端拉力的功率为200W．

点评：本题考查了学生对机械效率变形公式、滑轮组s=nh的理解和运用，理解拉力公式F=

1

2

（G+G_动）是本题的关键．