Question

如图所示，建筑工人用滑轮组提升重为180N的泥桶，不计滑轮与轴之间的摩擦及绳重．若工人在5s内将泥桶匀速提高了2m，滑轮组的机械效率为90%．
求：（1）工人使用滑轮组时拉力做的总功；
（2）动滑轮的重力；
（3）若提升重为400N的泥桶上升2m，此时工人拉绳的力的大小．

Answer 1

分析：（1）由功的计算公式求出有用功，然后由效率公式的变形公式求出总功；
（2）根据题意求出额外功，然后由功的计算公式求出定滑轮的重力；
（3）由滑轮组公式可以求出工人的拉力．

解答：解：由图示滑轮组可知，承重绳子有效股数n=3；
（1）有用功：W_有=Gh=180N×2m=360J；
∵η=

W有用功

W总

，
∴拉力做的总功：W_总=

W有用功

η

=

360J

90%

=400J；
（2）额外功：W_额=W_总-W_有=400J-360J=40J，
∵W=Fs，
∴定滑轮的重力：
G_动=

W额

h

=

40J

2m

=20N；
（3）工人拉力绳子的力：
F′=

G′+G动

n

=

400N+20N

3

=140N；
答：（1）工人使用滑轮组时拉力做的总功为400J；
（2）动滑轮的重力为20N；
（3）工人拉绳的力为140N．

点评：本题考查了求功、定滑轮的重力、拉力等问题，应用功的计算公式、滑轮组公式即可正确解题，本题难度不大．