Question

【题目】工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升重为300N的箱子，绳子自由端5s内移动了2m，此时滑轮组的机械效率为75％．若不计绳重和摩擦，求：

（1）作用在绳子自由端的拉力；

（2）拉力做功的功率；

（3）若将重为200N的另一只箱子提升同样的高度，拉力做的功．

Answer 1

【答案】（1）200N；（2）160W；（3）600J

【解析】

试题分析：（1）由图可知，n=2，则绳端移动的距离：s=nh=2×2m=4m，

拉力所在的有用功：W有 =Gh=300N×2m=600J，

由η=W有/W总×100%可得，拉力做的总功：W总 =W有/η=600J/75%=800J，

由W=Fs可得，作用在绳子自由端的拉力：F=W总/s=800J/4m=200N；

（2）拉力的功率：P=W总/t=800J/5s=160W；

（3）不计绳重和摩擦，由F=（G+G动）/n

可得，动滑轮的重力：G动=nF-G=2×200N-300N=100N，

将重为200N的另一只箱子提升同样高度时的拉力：F′=（G′+G动）/n=（200N+100N）/2=150N，

拉力做的功：W总 ′=F′s=150N×4m=600J。