Question

如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在10s内竖直上升了1m，人拉绳的力为250N．
试问：
（1）人拉绳子做功的功率为多少？
（2）滑轮组的机械效率为多少？
（3）动滑轮重多少？（不计绳重和摩擦）

Answer 1

分析：（1）知道物体的匀速上升高度，根据滑轮组的特点，计算绳子末端移动的距离；又知道拉力大小，根据功的公式和功率公式求人拉绳做功的功率；
（2）知道物体重和上升的高度，利用功的公式计算有用功，再利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率；
（3）求出了有用功、总功，可以得出额外功的大小，因为不计绳重和摩擦，利用W_额=G_轮h求动滑轮重．

解答：已知：物体的重力为G=350N，时间t=10s，上升高度h=1m，人拉绳的力为F=250N，n=2
求：（1）人拉绳子做功的功率P=？；（2）滑轮组的机械效率η=？；（3）动滑轮重G_动=？
解：（1）绳子末端移动的距离：
s=2h=2×1m=2m，
拉力做功：
W_总=Fs=250N×2m=500J，
拉力做功功率为：
P=

W

t

=

500J

10s

=50W；
（2）对物体做有用功：
W_有=Gh=350N×1m=350J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

350J

500J

×100%=70%；
（3）∵不计绳重和摩擦，
∴克服动滑轮重做的额外功：
W_额=W_总-W_有=500J-350J=150J，
∵W_额=G_轮h
∴G_轮=

W额

h

=

150J

1m

=150N．
答：（1）人拉绳做功的功率是50W；
（2）滑轮组的机械效率是70%；
（3）动滑轮重150N．

点评：本题综合考查了有用功、额外功和总功的计算、功率的计算、机械效率的计算，利用好s=2h是本题的突破口，属于易错题．