Question

10．如图所示，小强利用滑轮组在4s内将重100N的货物匀速提升2m，所用拉力F=60N．不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦．求
（1）动滑轮所受的重力G；
（2）小强做功的功率P；
（3）滑轮组的机械效率η．

Answer 1

分析 （1）由图可知滑轮组绳子的有效股数，不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）可得动滑轮的重力；
（2）根据s=nh求出绳端移动的距离，根据W_总=Fs求出总功；根据P=$\frac{W}{t}$算出功率；
（3）知道货物的重和提升的高度，根据W_有用=Gh求出有用功；根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由图可知n=2，
不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦，由F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）可得动滑轮的重力：
G_动=2F-G=2×60N-100N=20N；
（2）绳端移动的距离：s=nh=2×2m=4m，
所做的总功：W_总=Fs=60N×4m=240J；
小强做功的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{240J}{4s}$=60W；
（3）滑轮组有用功：W_有用=Gh=100N×2m=200J；
滑轮组的机械效率：η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{200J}{240J}$×100%≈83.3%．
答：（1）动滑轮所受的重力为20N；
（2）小强做功的功率为60W；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%．

点评 本题考查有用功、总功、功率、机械效率的计算，明确滑轮组绳子的有效股数是关键．