Question

用如图所示的滑轮组拉起重物，不计绳重和摩擦，当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N．
（1 ）滑轮组的机械效率是多少？
（2）用此滑轮组提升重为300N的物体时，10s内重物被匀速提高2m，所做的有用功是多少？绳端拉力做功的功率是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由图可见，与动滑轮相连的绳子右3段，滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%．
（2）有用功等于克服物体重力做的功，即W_有用=Gh；结合“当物重为150N时，绳端所用的拉力是60N”求出动滑轮的重力G_动，求出提升重300N物体时的总功W_总，利用公式P=求出拉力的功率．
解答：解：（1）∵物重G_物=150N，绳端所有拉力F=60N，绳子段数n=3；
∴滑轮组的机械效率η=×100%=×100%=×100%=×100%≈83.3%
根据省力公式F=
∴动滑轮的重力G_动=nF-G_物=3×60N-150N=30N
（2）用此滑轮组提升重为300N的物体升高2m，所做的有用功W_有用=G_物′h′=300N×2m=600J；
此时绳端的拉力F′===110N
拉力做的总功W_总=F′S=F′×nh′=110N×3×2m=660J
∴绳端拉力做功的功率P===66W．
答：（1）滑轮组的机械效率是83.3%；
（2）用此滑轮组提升重为300N的物体时，10s内重物被匀速提高2m，所做的有用功是600J，绳端拉力做功的功率是66W．
点评：此题主要考查了机械效率及功率的计算，并且运用了滑轮组的省力特点，考查得很全面，是中考的热点．