Question

利用一个动滑轮把400牛的重物匀速提高3米，拉力做的有用功是多少？
如果动滑轮的机械效率是80%，则拉力做的总功是多少？拉力是多少？
动滑轮重量为多少？（不计摩擦和绳子的重）

Answer 1

分析：（1）知道物体的重力和提升的高度，利用功的计算公式W_有用=Gh求解拉力做的有用功的大小；
（2）知道滑轮组的机械效率和有用功，根据公式η=

W有用

W总

计算出拉力做的总功；知道物体上升的高度和绳子的股数，求出拉力移动的距离．再根据公式W_总=Fs求出拉力的大小；
（3）知道总功和有用功，求出额外功W_额=W_总-W_有用，在本题中克服动滑轮重做额外功，根据公式W_额=G_动h求出动滑轮重．

解答：解：（1）拉力做的有用功
W_有用=Gh=400N×3m=1200J
（2）根据公式η=

W有用

W总

可得：
拉力做的总功W_总=

W有用

η

=

1200J

80%

=1500J
拉力F=

W总

s

=

W总

2h

=

1500J

2×3m

=250N
（3）拉力做的额外功
W_额=W_总-W_有用=1500J-1200J=300J
在不计绳重和摩擦的情况下，W_额=G_动h
所以，动滑轮重为G_动=

W额

h

=

300J

3m

=100N
答：拉力做的有用功是1200J；拉力做的总功是1500J；拉力为250N；动滑轮重为100N．

点评：此题主要考查的是学生对有用功、额外功、总功和机械效率的理解和掌握，特别是明确拉力做的总功中那一部分是额外功是解决此题的关键．