Question

用滑轮组匀速提升重为2000N的物体，作用在绳子自由端的拉力大小为625N，拉力做功的功率为1250W，滑轮组的机械效率为80%，不计摩擦和绳重，求：
（1）动滑轮上绳子的段数；
（2）重物上升的速度；
（3）如果使用这个滑轮组匀速提升3500N的物体，那么每段绳子承担的力是多少？

Answer 1

分析：（1）已知物重和作用在绳子自由端的拉力，根据滑轮组的特点得到承担物重的绳子段数；
（2）根据拉力的功率和机械效率即可求得有用功率；再根据v=

P有用

G

即可求得重物上升的速度．
（3）已知物重、拉力和承担物重的绳子段数，根据滑轮组的特点求得动滑轮的重力；最后根据F′=

1

n

（G′+G_动）即可求得每段绳子承担的力的大小．

解答：已知：G=2000N  F=625N   P=1250W  η=80%  
求：（1）n=？（2）v_物=？（3）F′=？
解：
（1）作用在动滑轮上的绳子段数为n=

W

F

=

2000N

625N

=3.2≈4；
（2）∵η=

W有用

W总

=

P有用t

Pt

=

P有用

P

，
∴有用功功率P_有用=P?η=1250W×80%=1000W；
∵P=

W

t

=

Gh

t

=Gv，
∴重物上升的速度v_物=

P有用

G

=

1000W

2000N

=0.5m/s；
（3）∵F=

1

n

（G+G_动），
∴不计摩擦和绳重，动滑轮重：G_动=nF-G=4×625N-2000N=500N，
当提升G′=3500N重物时，每段绳子承受的拉力为：
F′=

1

4

（G′+G_动）=

1

4

×（3500N+500N）=1000N．
答：
（1）动滑轮上绳子的段数为4；
（2）重物上升的速度为0.5m/s；
（3）如果使用这个滑轮组匀速提升3500N的物体，那么每段绳子承担的力是1000N．

点评：此题主要考查了滑轮组的机械效率和拉力的计算，解决本题的关键是求n的值．