Question

【题目】如图所示装置，绳重及摩擦不计．工人将重为800N的货物匀速拉至4m高处，工人对绳的拉力F1为500N．
（1）求滑轮组此时的机械效率；
（2）求动滑轮的重力；
（3）若货物变为1000N重，且此时拉力做功的功率为100W，则1min内该滑轮组能把货物匀速提升多少米？

Answer 1

【答案】解：已知：货物重G1=800N，高度h1=4m，n=2，拉力F1=500N，物重G2=1000N，功率P=100W，时间t=1min=60s
求：（1）滑轮组此时的机械效率η=？；（2）动滑轮的重力G动=？；（3）货物提高的高度h2=？
解：（1）滑轮组此时的机械效率：
η=×100%=×100%=×100%=×100%=×100%=80%；
（2）∵F=（G动+G），
∴动滑轮重：G动=2F1﹣G1=2×500N﹣800N=200N；
（3）挂1000N重物时，拉力：
F2=（G动+G2）=×（200N+1000N）=600N；
∵P=，
∴拉力做的总功：W总=Pt=100W×60s=6000J；
∵W=Fs，
∴拉力移动距离：s==10m，
所以物体上升高度为h2=s=×10m=5m．
（1）滑轮组此时的机械效率为80%；
（2）动滑轮的重力为200N；
（3）该滑轮组能把货物匀速提升5m．
【解析】（1）根据公式η=求出滑轮组的机械效率；
（2）绳重及摩擦不计，利用物重为800N时，F=（G动+G）求出动滑轮重；
（3）再利用F=（G动+G）求重物为1000N时的拉力F2 ， 再根据公式P=求出拉力做的总功，再根据公式W=Fs求出拉力移动距离，最后利用公式s=2h求物体上升的高度．
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮（组）的机械效率的相关知识，掌握关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．