Question

某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，2s内物体上升了1m，在此过程中，（不计摩擦和绳重）．
求：
①有用功；      
②滑轮组的机械效率；
③拉力的功率；  
④滑轮组中动滑轮的重．

Answer 1

分析：由图可知滑轮组绳子的有效股数n=2，s=2h，
（1）根据W=Gh求出人做的有用功；
（2）根据W=Fs求出总功率，根据效率公式求出滑轮组的机械效率；
（3）根据P=

W

t

求出人做功的功率．
（4）根据F=

1

n

（G_物+G_动）的变形式求出动滑轮的重；

解答：解：（1）人做的有用功：
W_有=Gh=500N×1m=500J；
（2）由图知n=2，s=2h=2×1m=2m，
人做的总功：
W_总=Fs=300N×2m=600J；
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

500J

600J

×100%≈83.3%；
（3）人做功的功率：
P=

W总

t

=

600J

2s

=300W．
（4）∵不计摩擦和绳重
∴F=

1

2

（G_物+G_动）
∴所用动滑轮的重：
G_动=2F-G=2×300N-500N=100N；
答：①有用功为500J；      
②滑轮组的机械效率为83.3%；
③拉力的功率为300W；  
④滑轮组中动滑轮的重为100N．

点评：本题中主要考查了功的计算、功率的计算、机械效率的计算，搞清各力与距离之间的对应关系，熟练运用相关公式是解决此题的关键．