Question

如图所示，工人用滑轮组吊起质量为20kg的箱子，工人施加的拉力为500N，箱子10s内被匀速竖直提升了 2m，不计绳重和摩擦，取g=10N/kg．求：
（l）箱子受到的重力；
（2）工人做的总功；
（3）工人所做总功的功率；
（4）此滑轮组的机械效率．

Answer 1

解：（1）箱子受到的重力：
G=mg=20kg×10N/kg=200N；
（2）由图可知，n=2，
绳端移动的距离s=nh=2×2m=4m，
工人做的总功：
W_总=Fs=500N×4m=2000J；
（3）工人所做总功的功率：
P===200W；
（4）有用功：
W_有=Gh=200N×2m=400J
滑轮组的机械效率：
η===20%．
答：（1）箱子受到的重力为200N；
（2）工人做的总功为2000J；
（3）工人所做总功的功率为200W；
（4）此滑轮组的机械效率为20%．
分析：（1）已知箱子的质量，根据G=mg求出箱子受到的重力；
（2）由图可知绳子的有效股数为2，根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出工人做的总功；
（3）根据P=求出工人所做总功的功率；
（4）根据W=Gh求出有用功，然后根据η=求出此滑轮组的机械效率．
点评：本题的关键是要正确判断箱子的重有几股绳子承担，判断的方法是：与动滑轮接触的绳子才是承担重力的．并要注意绳子自由端移动的距离与物体上升高度之间的关系．