Question

18．某工人利用如图所示的滑轮组提升重2700N的物体，物体上升了2m，作用在绳子自由端的拉力为1000N，不计绳重和摩擦．求：
（1）工人做的有用功；
（2）该滑轮组的机械效率；
（3）动滑轮的重．

Answer 1

分析 由图可知，承担物重的绳子股数n=3，则s=3h．
（1）知道提升物体的高度和物重大小，利用W_有用=Gh求出使用滑轮组做的有用功；
（2）利用s=3h求出绳子自由端移动的距离，知道拉力大小，利用W_总=Fs求出总功，再利用η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出该滑轮组的机械效率．
（3）不计绳重和摩擦，知道物重和拉力大小，根据F=$\frac{1}{n}$（G_物+G_动）求动滑轮重；

解答 解：
（1）使用滑轮组做的有用功：W_有用=Gh=2700N×2m=5400J；
（2）由图可知，承担物重的绳子股数n=3，
绳子自由端移动的距离：s=3h=3×2m=6m，
使用滑轮组做的总功：W_总=Fs=1000N×6m=6000J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{5400J}{6000J}$×100%=90%；
（3）不计绳重和摩擦力，
由F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）得，动滑轮重力：
G_动=nF-G=3×1000N-2700N=300N．
答：（1）工人做的有用功是5400J；
（2）该滑轮组的机械效率是90%；
（3）动滑轮的重力是300N．

点评 本题主要考查了学生对有用功、总功和滑轮组的机械效率的理解和掌握，属于基础题目，应熟练掌握．