Question

13．用图所示滑轮组将重850N的货物缓慢提升3m，所用拉力F为300N（不计摩擦和绳重带来的影响）．求：
（1）有用功
（2）总功
（3）滑轮组的机械效率
（4）动滑轮的重．

Answer 1

分析 （1）已知货物的重力和货物升高的高度，根据W_有=Gh即可求出有用功；
（2）先根据货物升高的高度和提升货物所用绳子的条数求出自由端通过的距离，然后根据W_总=Fs即可求出总功；
（3）根据机械效率的计算公式η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$即可求出滑轮组的机械效率；
（4）已知自由端作用在绳子上的力、承担物重绳子的条数以及物重，根据向上作用力的合力等于物重和动滑轮重的合力，即可求出动滑轮的重力．

解答 解：
（1）有用功：W_有=Gh=850N×3m=2550J；
（2）s=nh=3×3m=9m，
总功：W_总=Fs=300N×9m=2700J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{2550J}{2700J}$×100%≈94.4%；
（4）根据F=$\frac{1}{n}$（G+G_动）可知：
G_动=nF-G=3×300N-850N=50N；
答：
（1）有用功为2550J；
（2）总功为2700J；
（3）滑轮组的机械效率为94.4%；
（4）动滑轮的重力为50N．

点评 此题综合考查了有用功、总功、机械效率以及动滑轮重力的计算，通过实际的计算进一步加深相关概念的理解．