Question

4．如图所示，不计摩擦和绳重，把一个重为40N的物体沿竖直方向在4s内匀速提升了2m，所用的拉力F为25N，则动滑轮重为10N，4s内拉力做功100J，4s内拉力的功率25W，该滑轮组的机械效率为80%．

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计摩擦和绳重，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出动滑轮的重力；
（2）根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W=Fs求出4s内拉力做功，根据P=$\frac{W}{t}$求出拉力的功率，根据W=Gh求出有用功，利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）由图可知，n=2，不计摩擦和绳重，
由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=2×25N-40N=10N；
（2）绳端移动的距离：
s=nh=2×2m=4m，
4s内拉力做功：
W_总=Fs=25N×4m=100J，
拉力的功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{100J}{4s}$=25W，
有用功：
W_有=Gh=40N×2m=80J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{80J}{100J}$×100%=80%．
故答案为：10；100；25；80%．

点评 本题考查了滑轮组绳子拉力公式、做功公式、功率公式、机械效率公式的应用，明确滑轮组绳子的有效股数是关键．