Question

20．用如图所示的滑轮组将重480N的物体G以0.3m/s的速度匀速提起，绳子自由端的拉力为200N （不计绳重和摩擦）．
（1）求滑轮组的机械效率；
（2）若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m，则拉力做的功是多少．

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%求出滑轮组的机械效率；
（2）根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮的重力，不计绳重和摩擦，拉力所做的功即为克服物体重力和动滑轮重力所做的功，根据W=Gh求出拉力做的功．

解答 解：（1）由图可知，n=3，则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{480N}{3×200N}$×100%=80%；
（2）由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=3×200N-480N=120N，
不计绳重和摩擦，当用此滑轮组提起600N的物体时，拉力做的功：
W_总=（G′+G_动）h=（600N+120N）×2m=1440J．
答：（1）滑轮组的机械效率为80%；
（2）若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m，则拉力做的功是1440J．

点评 本题考查了滑轮组机械效率和功的计算，明确有用功和总功是解题的关键．