Question

装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为90㎏的货物，所用的拉力F为500N，绳子自由端在50s内被拉下2m，（不计摩擦和绳重）在此过程中求：（g=10N/Kg） 
（1）拉力F所做的功和功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若用它来匀速提起800牛顿的重物，求此时拉力F的大小．

Answer 1

分析：由图可知，承担物重的绳子股数n=2，则s=2h．
（1）知道拉力、绳的自由端移动的距离，利用W_总=Fs求出总功，利用P=

W

t

求功率；
（2）知道货物的质量，求出重力，根据η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出机械效率；
（3）若不计绳重及摩擦，先根据F=

1

2

（G_物+G_动）求出动滑轮重，再根据F′=

1

2

（G_物′+G_动）求提升800N物体的拉力．

解答：解：
（1）由图知，n=2，则s=2h，
∵W_总=Fs，
∴拉力F所做的功W_总=Fs=500N×2m=1000J，
功率P=

W

t

=

1000J

50s

=20W；
（2）∵G=mg=90kg×10N/kg=900N，
∴根据η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

得：
机械效率η=

G

nF

=

900N

2×500N

=90%；
（3）∵不计绳重及摩擦，则F=

1

2

（G_物+G_动），
∴动滑轮重力为G_动=2F-G_物=2×500N-900N=100N，
∴提升800N物体时拉力F′=

1

2

（G_物′+G_动）=

1

2

×（800N+100N）=450N．
答：（1）拉力F所做的功和功率分别为1000J、20W；
（2）滑轮组的机械效率为90%；
（3）若用它来匀速提起800牛顿的重物，此时拉力F的大小为450N．

点评：本题考查了使用滑轮组拉力的计算、功的计算、机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=

1

n

（G_轮+G_物）]是本题的关键．