Question

建筑工人用如图所示的装置在10秒内将重400N的物体匀速提升3m．所用的拉力为250N．则该工人所做的有用功的功率为

120

W，忽略绳重和摩擦，若用该装置提升500N的重物，此时滑轮组的机械效率为

83.3%

．

Answer 1

分析：（1）由滑轮组的结构可以看出，承担物重的绳子股数n=2，根据W=Gh求出该工人所做的有用功，再根据P=

W

t

求出有用功的功率，利用F=

1

n

（G+G_动）求出动滑轮的重力；
（2）根据F=

1

n

（G+G_动）求出提升500N的重物时的拉力，再根据η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出此时滑轮组的机械效率．

解答：解：（1）由图知，n=2，
工人所做的有用功：
W_有=Gh=400N×3m=1200J，
工人所做的有用功的功率：
P=

W有

t

=

1200J

10s

=120W，
根据F=

1

n

（G+G_动）可得：
动滑轮的重力G_动=nF-G=2×250N-400N=100N；
（2）用该装置提升500N的重物时，
∵忽略绳重和摩擦，
∴拉力F′=

1

n

（G′+G_动）=

1

2

（500N+100N）=300N，
∵η=

W有

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴此时滑轮组的机械效率η=

G′

nF′

=

500N

2×300N

≈83.3%．
故答案为：120；83.3%．

点评：本题考查了滑轮组机械效率和功率的计算，关键是公式F=

1

n

（G+G_动）和η=

G

nF

的灵活运用．