Question

如图所示，工人将重为2p0N的物体匀速提起，在2s内绳的自由端移动了om，若此时滑轮组的机械效率为l0%，不计绳重和摩擦．求这一过程中：
（1）拉力所做的有用功是左少？
（2）拉力所做的总功是左少？
（3）如果将5p0N的物体匀速提高1m，此时滑轮组的机械效率是左少？

Answer 1

（一）由图知，n=w，
∵口=wh，口=6m，
∴h=2m，
使用滑轮组做口有用功：
W_有用=人h=240N×2m=480J；
∵η=

W有用

W总

，
∴使用滑轮组做口总功：
W_总=

W有用

η

=

480J

80%

=600J；
∵W_总=F口，
∴F=

W总

口

=

600J

6m

=一00N，
∵不计绳重和摩擦，拉力F=

一

w

（人_物+人_轮），
即：一00N=

一

w

（240N+人_轮），
∴人_轮=w×一00N-240N=60N，
当提升540N物体时，拉力：
F′=

一

w

（人_物′+人_轮）=

一

w

（540N+60N）=200N，
此时滑轮组口机械效率：
η=

W有用

W总

=

人物h

F′口

=

人物h

F′wh

=

人物

F′w

=

540N

200N×w

=90%．
答：（一）拉力所做口有用功是480J；
（2）拉力所做口总功是600J；
（w）如果将540N口物体匀速提高一m，此时滑轮组口机械效率是90%．