Question

用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体A，使物体在1min内上升了4m，所用的拉力为400N，
求：（不计绳重以及绳和轮之间摩擦）
（1）拉力F克服物体的重力所做的功；
（2）拉力F做的功；
（3）拉力F做功的功率；
（4）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

已知：物体A重为G=900N，上升高度h=4m，时间t=1min=60s，拉力为F=400N，n=3．
求：（1）力F克服物体的重力所做的功W_有=？；（2）拉力F做的功W_总=？；（3）拉力F做功的功率P=？；（4）该滑轮组的机械效率η=？
解：（1）克服物体的重力所做的功：
W_有=Gh=900N×4m=3600J；
（2）拉力移动距离s=3h=3×4m=12m，
拉力F做的功：
W_总=Fs=400N×12m=4800J；
（3）拉力F做功的功率：
P===80W；
（4）该滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%=75%．
答：（1）拉力F克服物体的重力所做的功为3600J；
（2）拉力F做的功为4800J；
（3）拉力F做功的功率为80W；
（4）该滑轮组的机械效率为75%．
分析：从滑轮组的结构图上看出，直接从动滑轮上引出的绳子股数n=3，s=3h．
（1）知道物重G和升高的高度h，根据公式W_有=Gh求出有用功；
（2）知道拉力大小和拉力端移动的距离求出总功W_总=Fs；
（3）知道拉力做的总功和时间，根据公式P=求出拉力做功的功率；
（4）知道有用功和总功，根据机械效率的公式η=求滑轮组的机械效率．
点评：本题考查了使用滑轮组中有用功、总功、机械效率、功率的计算，利用好s=nh求出拉力移动的距离是本题的关键．