Question

装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为100㎏的货物，所用的拉力F为550N，绳子自由端在50s内被拉下2m，求在此过程中：
（1）拉力F所做的功和功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）滑轮组中动滑轮的重力；（g取10N/㎏，不计绳重及滑轮摩擦）

Answer 1

分析：（1）已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs可求拉力做的总功，还知道做功的时间，根据公式P=

W

t

可求拉力的功率．
（2）已知动滑轮上绳子的段数和绳子自由端移动的距离以及物体的质量，根据公式W=Gh=mgh可求克服物体重力做的有用功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率．
（3）不计绳重及滑轮摩擦，根据公式F=

1

2

（G+G_动）求出动滑轮重．

解答：已知：货物质量m=100kg，拉力F=550N，拉力移动距离s=2m，时间t=50s，n=2，g=10N/㎏
求：（1）拉力F所做的功W_总=？；功率P=？；（2）滑轮组的机械效率η=？；（3）滑轮组中动滑轮的重力G_动=？
解：（1）拉力做的功：
W_总=Fs=550N×2m=1100J，
功率P=

W总

t

=

1100J

50s

=22W；
（2）货物重力：G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
货物上升高度：h=

1

2

s=

1

2

×2m=1m，
克服货物重力所做的有用功：
W_有用=Gh=1000N×1m=1000J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

1000J

1100J

×100%≈90.9%；
（3）∵F=

1

2

（G+G_动）
∴动滑轮重：
G_动=2F-G=2×550N-1000N=100N．
答：（1）拉力F所做的功为1100J；功率为22W；
（2）滑轮组的机械效率为90.9%；
（3）滑轮组中动滑轮的重力为100N．

点评：本题考查做功、功率、机械效率的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，重点知道根据动滑轮上绳子的段数求物体升高的高度，难点是F=

1

2

（G+G_动）公式的应用．