Question

【题目】一人用如图所示的滑轮组将物重为200N的物体匀速提升1m，此时人对绳的拉力为120N，不计绳重和摩擦．求：

（1）有用功．

（2）滑轮组的机械效率．

（3）如果人的体重为600N，那么他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过多少N？

Answer 1

【答案】（1）有用功120J．

（2）滑轮组的机械效率83.33%．

（3）如果人的体重为600N，他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1160N．

【解析】

试题分析：（1）有用功等于物体的重力乘以物体上升的高度，总功等于拉力乘以绳子自由端移动的距离，滑轮组的机械效率等于有用功除以总功．

（2）当绳子的拉力和人的体重相等时，滑轮组所提升物体的物重最大，先计算出动滑轮的重力，最大拉力就等于最大物重与动滑轮重和的一半．从而求出最大物重．

解：（1）有用功为：

W有用=Gh=200N×1m=200J；

（2）由图可知，承担总重的绳子为n=2，则自由端移动距离为s=2×1m=2m，

人做的总功为：W总=Fs=120N×2m=240J；

则机械效率为：η=×100%=×100%≈83.33%；

（3）设动滑轮重G0，由2F=G+G0，得G0=2F G=2×120N 200N=40N

设提升的最大物重为G′，人的体重为G1，此时绳的拉力为F′，

则F′=G1，由F′=得：

所能提起物体的最大物重

G′=2F′ G0=2×600N 40N=1160N．

答：（1）有用功120J．

（2）滑轮组的机械效率83.33%．

（3）如果人的体重为600N，他们用此滑轮组所提升物体的物重不能超过1160N．