Question

如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦．
（1）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大？
（2）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少？

Answer 1

分析：从图中可以看出，滑轮组提升重物的绳子有2段；
（1）不计绳重和摩擦时，拉力F等于物体和动滑轮总重的二分之一；
（2）利用s=nh求出自由端绳子移动的距离，然后再利用W=Fs求出人对滑轮组做的总功；利用W=Gh求出有用功，利用效率公式η=

W有用

W总

×100%即可求滑轮组的机械效率．

解答：解：（1）∵不计绳重和摩擦时，∴人对绳子的拉力F=

1

2

（G_箱+G_动）=

1

2

（500N+8kg×10N/kg）=290N；
（2）∵s=2h=2×5m=10m，
∴W_总=Fs=290N×10m=2900J，
W_有用=Gh=500N×5m=2500J，
则机械效率η=

W有用

W总

×100%=

2500J

2900J

=86.2%；
（或η=

Gh

Fs

×100%=

500N×1

290N×2

×100%=86.2%）
答：（1）在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为290N；
（2）在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为86.2%．

点评：本题考查了关于滑轮组中的有用功、总功、机械效率的计算．确定滑轮组的结构、弄清物重由几根绳子承担是本题的关键．