Question

用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N，上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不计绳重）。求：

⑴滑轮组的机械效率η
⑵货物上升3m过程中，克服摩擦力做的功。

Answer 1

（1）60%      （2）630J

分析：（1）欲求机械效率应知道有用功和总功，但货物上升的高度不知道，无法求有用功，这时我们可以将其上升的高度设出来，或设时间为1s，求出货物上升的高度也可以；然后求出有用功和总功，再计算机械效率；（2）欲求克服摩擦做的功，它属于额外功的一部分，我们先根据货物上升的高度求出总功与有用功，再求出额外功，而额外功的另一部分即是克服动滑轮的重所做的功，故W_f=W_总－W_有－W_动。
解：（1）1秒内货物升高的高度h=0.3m
W_有=Gh=360N×0.3m=108J
W_总=P_总t=180W×1s=180J
所以η==60%
(2)货物上升3m的时间t==10s
W_总=P_总t=180W×10s=1800J
W_有=Gh=360N×3m=1080J
提升动滑轮做的功W_动= G_动h=30N×3m=90J
所以克服摩擦力做的功W_f=W_总－W_有－W_动=630J