Question

如图所示滑轮组，重物G=12N，每个滑轮重3N，人用拉力F在2s内把物体匀速提高了3m，不计绳重和滑轮轴处摩擦．求：
（1）人做的有用功是多少？
（2）人的拉力F为多少N？
（3）滑轮组机械效率为多少？
（4）人拉绳子的速度为多少？
（5）人拉绳子所做的功率为多少？

Answer 1

分析：首先确定滑轮组的绳子段数n=3，然后根据公式逐个计算．人做的有用功用Gh计算；人的拉力F用

G物+G动

n

来计算；滑轮组机械效率用

G物

nF

计算；额外功用G_动h来计算；物体上升的速度用

h

t

计算；人拉绳子的速度是物体上升的速度的n倍；人拉绳子所做的功率用

W总

t

来计算．

解答：解：（1）人做的有用功：W_有用=G_物h=12N×3m=36J
（2）人的拉力：F=

G物+G动

n

=

12N+3N

3

=5N
（3）滑轮组机械效率：η=

Gh

Fs

×100%=

G物

nF

×100%=

12N

3×5N

×100%=80%
（4）物体上升的速度v₁=

h

t

=

3m

2s

=1.5m/s
人拉绳子的速度：v₂=nv₁=3×1.5m/s=4.5m/s
（5）人拉绳子所做的功率：P=FV₂=5N×4.5m/s=22.5W
答：（1）人做的有用功是36J；
（2）人的拉力F为5N；
（3）滑轮组机械效率为80%；
（4）人拉绳子的速度为4.5m/s；
（5）人拉绳子所做的功率为22.5W．

点评：这类题所涉及到的公式特别多，要根据滑轮组确定绳子段数n，然后利用公式认真计算．在计算过程中，要注意单位换算、公式变形等问题．