Question

如图，工人用滑轮组中，吊起质量为40Kg的箱子，工人施加的拉力为250N，箱子匀速竖直提高了2米，不计绳重和摩擦，（取g=10N/kg）．
求：（1）箱子的重力
（2）工人做的有用功
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

解：（1）箱子的重力为：G=mg=40Kg×10N/Kg=400N；
（2）工人做的有用功为：W_有=Gh=400N×2m=800J；
（3）由图可知箱子重有两股绳子承担，所以S=h=4m．W_总=Fs=250N×4m=1000J，
滑轮组的机械效率为：η===80%．
答：（1）箱子的重力为400N；
（2）工人做的有用功为800J；
（3）滑轮组的机械效率为80%．
分析：（1）箱子的质量知道，可由G=mg算出重力．
（2）本题中的有用功是提高箱子做的功，由W_有=Gh算出．
（3）有用功已算出，总功是动力即拉力做的功，拉力为250N，由图可知箱子重有两股绳子承担，所以S=h=4m．由W=FS算出总功，再由机械效率公式算出机械效率．
点评：此题的关键是要正确判断箱子的重有几股绳子承担，判断的方法是：与动滑轮接触的绳子才是承担重力的．并要注意绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系．