Question

小明做“测滑轮组机械效率”实验时，用如图所示的滑轮，组装成滑轮组，请在图中画出使用该滑轮组时最省力的绕法．用此滑轮组将重为3.6N的物体以0.15m/s的速度匀速提起时，滑轮组的机械效率为75%．（忽略摩擦及绳重）求：
（1）对绳子的拉力F的大小；
（2）拉力的功率；
（3）若用此滑轮组将4N的重物提高0.1m时，求拉力需要做的功．

Answer 1

分析：根据滑轮组的设计与组装进行分析，即将绳子的一端固定在定滑轮上，然后将绳子绕在滑轮组上；
（1）根据机械效率的变形公式η=

G

4F

即可求出；
（2）根据功率的变形公式P=FV即可求出拉力的功率；
（3）先求出动滑轮的重力，然后根据F=

1

4

(G物+G动)求出拉力的大小，再利用W=Fs即可求出拉力做的功．

解答：解：正确绳子的绕法如图所示

已知：G=3.6N，n=4，η=75%，F=1.2N，V=4×0.15

m

s

，G′=4N，h=0.1m
求：F，P，
（1）由η=

G

4F

可得F=

G

4η

=

3.6N

4×75%

=1.2N
（2）P=

W

t

=FV=1.2N×(4×0.15m/s)=0.72W
（3）G_动=4F-G=4×1.2N-3.6N=1.2N
F′=

1

4

×(1.2N+4N)=1.3N，
W′=F′s=1.3N×4×0.1m=0.52J
答：对绳子的拉力为1.2N，拉力的功率为0.72W，拉力需要做0.52J的功．

点评：会组装滑轮组，会计算拉力的大小，会熟练应用功率和功的计算公式进行计算．