Question

20．某人用如图所示的滑轮组匀速提升400N的重物，所用的拉力F为250N，绳子自由端被拉下4m，不计摩擦和绳重．在此过程中拉力F所做的功为1000J；滑轮组的机械效率为80%；滑轮组中动滑轮的重为100N．

Answer 1

分析 由滑轮组的结构知道，承担物重的绳子股数n=2，s=2h，
（1）知道拉力、绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功；
（2）由s=2h求重物被提升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；
（3）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）求动滑轮的重．

解答 解：
（1）拉力做功：
W_总=Fs=250N×4m=1000J，
（2）由s=2h得：h=$\frac{1}{2}$s=$\frac{1}{2}$×4m=2m，
W_有用=Gh=400N×2m=800J，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{800J}{1000J}$×100%=80%．
（3）由于不计绳重和摩擦，则F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物），
动滑轮的重G_轮=2F-G=2×250N-400N=100N．
故答案为：1000；80%；100．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物）]是本题的关键．