Question

7．某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，重物被提升了2m，在此过程中，不计摩擦和绳重，求：
（1）求动滑轮的重力是多大？
（2）拉力F所做的功；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 由滑轮组的结构知道，承担物重的绳子股数n=2，s=2h，
（1）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物）求动滑轮的重．
（2）利用s=2h求出拉力移动的距离，又知道拉力，利用W=Fs求拉力做功；
（3）利用W=Gh求有用功，再利用效率公式η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求滑轮组的机械效率；

解答 解：
（1）由图知，n=2，不计绳重和摩擦，
F=$\frac{1}{2}$（G_轮+G_物），即：
300N=$\frac{1}{2}$（G_轮+500N），
动滑轮的重：G_轮=100N．
（2）拉力移动的距离：
s=2h=2×2m=4m，
拉力做功：
W_总=Fs=300N×4m=1200J；
（3）有用功：W_有用=Gh=500N×2m=1000J，
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{1200J}$×100%≈83.3%．
答：（1）滑轮组中动滑轮的重为100N．
（2）拉力F所做的功为1200J．
（3）滑轮组的机械效率83.3%．

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，利用好不计绳重和摩擦时拉力和物重的关系[F=$\frac{1}{n}$（G_轮+G_物）]是本题的关键．