Question

12．用用一个动滑轮、一个定滑轮组成的滑轮组来匀速提升重物G，如图所示，已知物重G=600N，拉力F=250N，在1s内重物升高0.2m，问：
（1）滑轮组的机械效率为多大？
（2）拉力的功率为多大？

Answer 1

分析 （1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，则拉力端移动距离s=3h；
已知物重和物体被提升高度，根据公式W=Gh可计算出有用功；知道拉力，求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求出总功的大小，最后利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%计算出机械效率；
（2）利用P=$\frac{{W}_{总}}{t}$求拉力的功率．

解答 解：
（1）由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×0.2m=0.6m，
所做的有用功为：W_有用=Gh=600N×0.2m=120J，
拉力所做的总功为：W_总=Fs=250N×0.6m=150J，
滑轮组的机械效率为：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{120J}{150J}$×100%=80%；
（2）拉力的功率为：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{150J}{1s}$=150W．
答：（1）滑轮组的机械效率是80%．
（2）拉力的功率是150W．

点评 这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要高清楚力与距离的对应关系，难度也并不大．