Question

用如图滑轮组，将480N的物体匀速提起，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重），求：
（1）若用该滑轮组将重600N的物体以0.3m/s的速度匀速提升2m时，拉力做的功是多少？
（2）滑轮组的机械效率．
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析：（1）由图可知，滑轮组绳子的有效股数，不计摩擦和绳重，根据F=

1

n

（G+G_动）求出动滑轮的重力；再根据W=（G+G_动）h求出用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时拉力做的功；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据η=

W有

W总

×100%求出滑轮组的机械效率；
（3）根据速度公式求出物体上升的时间即为绳端移动的时间，根据P=

W

t

求出拉力的功率．

解答：解：（1）由图可知，n=3，
不计摩擦和绳重，根据F=

1

n

（G+G_动）可得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=3×200N-480N=120N，
若用该滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时，拉力做的功：
W_总=（G′+G_动）h=（600N+120N）×2m=1440J；
（2）有用功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

1200J

1440J

×100%≈83.3%；
（3）根据v=

s

t

可得，绳端移动的时间：
t=

h

v

=

2m

0.3m/s

=

20

3

s，
拉力的功率：
P=

W总

t

=

1440J

20 3 s

=216W．
答：（1）若用该滑轮组将重600N的物体以0.3m/s的速度匀速提升2m时，拉力做的功是1440J；
（2）滑轮组的机械效率约为83.3%；
（3）拉力的功率为216W．

点评：本题考查了有用功、总功、功率、机械效率的计算，关键是利用公式F=

1

n

（G+G_动）．