Question

用如图所示的滑轮组提升重物，若物重为280N，摩擦及绳重不计，绳端拉力为100N时可使物体匀速上升，
求：（1）动滑轮有多重；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若物体以0.2m/s的速度上升，则拉力的功率多大？

Answer 1

分析：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动的距离s=3h，
（1）已知物体的重力和拉力，以及动滑轮上绳子的段数，根据公式F=

1

n

（G+G_动）可求动滑轮的重力；
（2）根据公式η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

可求滑轮组的机械效率．
（3）知道n=3，则拉力端移动的速度为物体升高速度的3倍，知道拉力的大小，利用P=Fv求拉力的做功功率．

解答：解：
（1）由图知，n=3，
∵摩擦及绳重不计，
∴F=

1

n

（G+G_动）
即：100N=

1

3

（280N+G_动）
解得：G_动=20N；
（2）拉力端移动的距离：s=3h，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

=

280N

100N×3

≈93.3%；
（3）拉力端移动的速度：
v_F=3v=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力的做功功率：
P=

W

t

=

Fs

t

=Fv_F=100N×0.6m/s=60W．
答：（1）动滑轮重为20N；
（2）滑轮组的机械效率为93.3%；
（3）若物体以0.2m/s的速度上升，则拉力的功率为60W．

点评：本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，本题关键：一是使用滑轮组承担物重的绳子股数的判断，二是利用好“不计绳重和摩擦，F=

1

n

（G_轮+G_物）”．