Question

【题目】工人用如图所示的滑轮组提升重物，在l0s内将210N的物体匀速提升2m。已知工人的拉力为80N（不计绳重与摩擦阻力），求：

（1）对重物做的有用功；

（2）工人做功的功率；

（3）滑轮组的机械效率；

（4）为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为多大。

Answer 1

【答案】（1）420J；（2）48W；（3）87.5%；（4）120N。

【解析】

（1）对重物做的有用功：W有用=Gh=210N×2m=420J；

（2）由图可知，滑轮组的动滑轮绕3段绳，则绳端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，

拉力做的总功：W总=Fs=80N×6m=480J，

工人做功的功率：P===48W；

（3）滑轮组的机械效率：η===87.5%；

（4）因为不计绳重与摩擦阻力，则拉力：F=（G物+G动），

即：80N=（210N+G动），

解得动滑轮重力：G动=30N；

为了改变施力的方向，采用了滑轮组的另一种绕法，如图所示：

此时动滑轮绕2段绳，此时工人的拉力：F′=×（G物+G动）=×（210N+30N）=120N。

答：（1）对重物做的有用功为420J；

（2）工人做功的功率为48W；

（3）滑轮组的机械效率为87.5%；

（4）为了改变施力的方向，某同学采用了滑轮组的另一种绕法，此时工人的拉力为120N。