Question

用如图所示滑轮组提升重物，已知物体重300N，作用在绳端的拉力为125N，物体在拉力作用下以0.5m/s的速度匀速上升，不计绳重和摩擦，试求：
（1）10s内拉力做的有用功；
（2）拉力的功率和动滑轮重；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析：（1）已知物体上升的速度和时间，根据v=

s

t

求出物体上升的高度，又知道物体的重力，根据W=Gh求出拉力做的有用功；
（2）由图可知绳子的有效股数，根据s=nh求出绳端移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的总功，根据P=

W

t

求出拉力的功率；不计绳重和摩擦，根据F=

1

n

（G+G_动）求出动滑轮的重力；
（3）知道有用功和总功，根据η=

W有

W总

×100%求出滑轮组的机械效率．

解答：解：（1）根据v=

s

t

可得，物体上升的高度：
h=vt=0.5m/s×10s=5m，
拉力做的有用功：
W_有=Gh=300N×5m=1500J；
（2）由图可知，n=3，
绳端移动的距离：
s=nh=3×5m=15m，
拉力做的总功：
W_总=Fs=125N×15m=1875J，
拉力的功率：
P=

W总

t

=

1875J

10s

=187.5W，
根据F=

1

n

（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=3×125N-300N=75N；
（3）滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

1500J

1875J

×100%=80%．
答：（1）10s内拉力做的有用功为1500J；
（2）拉力的功率为187.5W，动滑轮重为75N；
（3）滑轮组的机械效率为80%．

点评：本题考查了速度公式、总功公式、功率公式和效率公式的应用，利用好“s=nh”和“F=

1

n

（G+G_动）”是关键．