Question

如图所示，用滑轮组提起重630N的物体．绳子自由端拉力F为300N，重物在5s时间内匀速上升了1m，不计摩擦和绳重．求：
（1）滑轮组对重物所做的有用功；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）若在不超过绳子能承受的最大拉力的情况下，用此滑轮组提起重为730N的物体时，此滑轮组的机械效率又是多少？

Answer 1

分析：由图示可知重物由三股绳子承担，故重物升高1m，拉力移动3m；利用功的公式和机械效率的计算公式计算功和机械效率．

解答：解：（1）W_有用功=Gh=630N×1m=630J；
（2）拉力做的功W_总功=FS=300N×3m=900J；
所以拉力做功的功率p=

W总功

t

=

900J

5S

=180w；
（3）η=

W有用功

W总功

=

630J

900J

=70%；
（4）w_额外=W_总功-W_有用功=900J-630J=270J；
所以，G_动滑轮=270N；
所以，滑轮组提起重为730N的物体时，拉力F₂=

730N+270N

3

=

1000N

3

；
所以，η2=

W有用功2

W总功2

=

730N×h

1000N 3 ×3h

=73%．
答：（1）滑轮组对重物所做的有用功是630J；（2）拉力做功的功率是180w；
（3）滑轮组的机械效率70%；（4）此滑轮组的机械效率是73%．

点评：影响滑轮组机械效率的主要因素是：（1）被提升重物的重，（2）动滑轮的重，（3）各种摩擦；
不影响滑轮组机械效率的因素是定滑轮的重．