Question

如图所示，拉力F=80N，物体重G=120N，若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m．不计绳重与摩擦．
试求：
（1）有用功是多少？
（2）总功是多少？
（3）该滑轮组的机械效率是多少？
（4）动滑轮重为多少牛？

Answer 1

分析：（1）知道绳子自由端移动的距离，求出物体升高的高度．知道物体的重力和物体升高的距离，根据W=Gh求出有用功．
（2）知道拉力和绳子自由端移动的距离，根据W=Fs求出总功．
（3）知道有用功和总功，根据机械效率公式求出机械效率．
（4）知道总功和有用功，求出额外功，知道动滑轮升高的距离，求出动滑轮重．

解答：解：（1）若绳子自由端匀速拉动的距离s=4m，
物体有两段绳子承担，所以物体升高的距离：h=

s

2

=

4m

2

=2m，
有用功：W_有=Gh=120N×2m=240J．
（2）总功：W_总=Fs=80N×4m=320J．
（3）机械效率：η=

W有

W总

=

240J

320J

=75%．
（4）W_额=W_总-W_有=320J-240J=80J，
物体升高2m，动滑轮也升高2m，
∵W_额=G_动h，∴动滑轮重力：G_动=

W额

h

=

80J

2m

=40N．
答：（1）有用功是240J．
（2）总功是320J．
（3）该滑轮组的机械效率是75%．
（4）动滑轮重为40N．

点评：本题是滑轮组机械中最简单的类型，知道物体重力、升高的距离、拉力、绳子自由端移动的距离，求出有用功、总功、机械效率．