Question

10．如图所示，用滑轮组提升一木箱，木箱重150N，现将木箱匀速提升l0m（不计绳重和摩擦）．若滑轮组的机械效率为80%．
（1）提升过程中的有用功；
（2）动滑轮的重力是多少；
（3）拉力是多大．

Answer 1

分析 （1）知道木箱重和提升的高度，根据W=Gh求出有用功；
（2）不计绳重和摩擦，有用功为克服木箱重力所做的功，总功为克服动滑轮重力和木箱重力所做的功，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%表示出滑轮组的机械效率即可求出动滑轮的重力；
（3）由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计绳重和摩擦，根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）求出拉力的大小．

解答 解：
（1）提升过程中的有用功：W_有=Gh=150N×10m=1500J；
（2）不计绳重和摩擦，有用功W_有=Gh，总功W_总=（G+G_动）h，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{（G+{G}_{动}）h}$×100%=$\frac{G}{G+{G}_{动}}$×100%=$\frac{150N}{150N+{G}_{动}}$×100%=80%，
解得：G_动=37.5N；
（3）由图可知，n=3，不计绳重和摩擦，则拉力的大小：
F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）=$\frac{1}{3}$×（150N+37.5N）=62.5N．
答：（1）提升过程中的有用功为1500J；
（2）动滑轮的重力是37.5N；
（3）拉力是62.5N．

点评 本题考查了做功公式、滑轮组机械效率公式、绳子拉力公式的应用，明确有用功和总功是解题关键．