Question

如图所示，用一个动滑轮来提起重96N的物体（绳重与摩擦不计），所用的拉力为60N，则动滑轮的机械效率为

80%

，若用此动滑轮提起重200N的物体拉绳子的速度为

0.2

m/s时，则拉力的功率为22.4W．这时的机械效率为

89.3%

．

Answer 1

分析：（1）此问是考查机械效率公式的变形：η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，应用此公式即可求出．
（2）首先根据提起重96N的物体时的拉力根据F=

1

2

（G+G_动）求出动滑轮的重力，然后根据动滑轮的重力和提升的物体重力利用F=

1

2

（G+G_动）求出拉力，于是可以利用题目中告诉了我们拉力的功率，根据P=

W

t

=

Fs

t

=Fv得出v=

P

F

求速度；利用η=

G

nF

求效率．

解答：解：（1）根据题意可知，有用功W_有用=Gh，拉力做的总功为W_总=Fs，对于动滑轮来说有：s=2h
∵η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴机械效率η=

G

nF

×100%=

96N

2×60N

×100%=80%；
（2）“绳重与摩擦不计”表示只考虑动滑轮的重，则F=

1

2

（G+G_动），
∴G_动=2F-G=2×60N-96N=24N；
若用此动滑轮提起重200N的物体时，则绳子末端的拉力：F′=

1

2

（G′+G_动）=

1

2

（200N+24N）=112N；
∵P=

W

t

=

Fs

t

=Fv
∴拉绳子的速度：v=

P′

F′

=

22.4W

112N

=0.2m/s；
∴此时机械效率η′=

G′

nF′

×100%=

200N

2×112N

×100%≈89.3%．
故答案为：80%；0.2；89.3%．

点评：此题对于机械效率和功率的计算公式要求比较高，学生要熟悉公式，还要掌握公式的变形．