Question

某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，求：
（1）拉力F所做的功．
（2）滑轮组的机械效率．
（3）滑轮组中动滑轮的重（不计摩擦和绳重）．

Answer 1

【答案】分析：由滑轮组的结构知道，承担物重的绳子股数n=2，s=2h，
（1）知道拉力、绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功；
（2）由s=2h求重物被提升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=（G_轮+G_物）求动滑轮的重．
解答：解：
（1）拉力做功：
W_总=Fs=300N×2m=600J，
（2）∵s=2h，s=2m，
∴h=1m，
W_有用=Gh=500N×1m=500J，
η==≈83.3%．
（3）∵不计绳重和摩擦，
∴F=（G_轮+G_物）
即：300N=（G_轮+500N），
∴动滑轮的重：
G_轮=100N．
答：（1）拉力F所做的功为600J．
（2）滑轮组的机械效率83.3%．
（3）滑轮组中动滑轮的重为100N．
点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、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=（G_轮+G_物）]是本题的关键．