Question

20．用如图所示的滑轮组提升600N的重物，在重物匀速上升2m的过程中，拉力F所做的功是1500J．忽略摩擦和绳重．求：
（1）滑轮组做的有用功；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）绳子自由端移动的距离．

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh计算滑轮组做的有用功；
（2）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$计算滑轮组的机械效率；
（3）首先确定滑轮组绳子有效股数，然后利用s=nh计算绳子自由端移动的距离．

解答 解：（1）滑轮组做的有用功：
W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）拉力F所做的功是1500J，即总功为1500J；
则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
（3）由图可知，n=3，则绳子自由端移动的距离：
s=3h=3×2m=6m．
答：（1）滑轮组做的有用功为1200J；
（2）滑轮组的机械效率为80%；
（3）绳子自由端移动的距离为6m．

点评 此题考查滑轮组绳子拉力的计算、有用功和总功及机械效率的计算，关键是滑轮组绳子有效股数的确定．