Question

如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m求：
（1）拉力所做的功和拉力的功率；  
（2）滑轮组的机械效率．
（3）如果将所提的重物增加到550N，则该滑轮组的机械效率为多大？通过计算能得出什么结论？

Answer 1

【答案】分析：根据滑轮组装形式可判断绳子段数n=2，则拉力移动距离为物体上升高度的2倍，这样利用公式W=FS可求拉力做功；拉力做功功率可用P=计算，滑轮组的机械效率可用用简单公式η=计算．
解答：解：（1）动滑轮的绳子段数n=2，则拉力移动距离：S=nh=2×2m=4m
拉力所做的功：W_总=FS=125N×4m=500J
拉力的功率：P===100W；
（2）∵η====，
∴滑轮组的机械效率：η=×100%=×100%=80%；
（3）∵W_有用=Gh=200N×2m=400J，
∴W_额=W_总-W_有用=500J-400J=100J，
根据W_额=G_动h得：
G_动===50N；
所以，将所提的重物增加到550N时，F′=（G′+G_动）=（550N+50N）=300N，
则η=×100%=×100%=91.7%；
比较两次的机械效率可得结论：同一个滑轮组的机械效率随着所提升物体重力的增大而增大．
答：（1）拉力所做的功为500J，拉力的功率为100W．
（2）滑轮组的机械效率为80%．
（3）如果将所提的重物增加到550N，则该滑轮组的机械效率为91.7%；
可得结论：同一个滑轮组的机械效率随着所提升物体重力的增大而增大．
点评：这类题要读清题意，然后根据所求的量来选择公式计算．另外，计算机械效率时可用一些简单的公式，如η=，η=等．