Question

某人用300N的拉力．在0.5min内用如图所示的滑轮组将900N的重物匀速提高1m，若摩擦和绳重不计，问：
（1）人拉绳子的功率多大？
（2）该滑轮组的机械效率多大？
（3）两个动滑轮的总重多大？

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=4，s=4h，
（1）知道拉力，求出绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功，利用P=求人拉绳子的功率；
（2）知道重物被提升的高度，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）求动滑轮的总重．
解答：解：
（1）由图知，n=4，
s=4h=4×1m=4m，
拉力做功：
W_总=Fs=300N×4m=1200J，
人拉绳子的功率：
P===40W；
（2）W_有用=Gh=900N×1m=900J，
η=×100%=×100%=75%；
（3）∵不计绳重和摩擦，
∴F=（G_轮+G_物）
即：300N=（G_轮+900N），
∴动滑轮的总重：
G_轮=300N．
答：（1）人拉绳子的功率为40W；
（2）该滑轮组的机械效率为75%；
（3）两个动滑轮的总重为300N．
点评：本题考查了使用滑轮组有用功、总功、功率、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．