Question

19．用图所示的滑轮组将重为1000牛顿的货物提高1米，在绳子自由端所用的拉力F是400牛顿．问：
（1）滑轮组提起货物时做的有用功是多少？
（2）拉力所在的绳子端移动的距离？
（3）我们对滑轮组做的总功是多少？
（4）这个滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）利用W_有用=Gh计算有用功；
（2）根据滑轮组装形式，确定承担物重的绳子股数n，利用s=nh求拉力端移动距离；
（3）利用公式W_总=Fs计算总功；
（4）最后用有用功除以总功得出滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）提起货物时所做的有用功：
W_有用=Gh=1000N×1m=1000J；
（2）由图知，n=4，则绳子的自由端移动的距离：
s=4h=4×1m=4m；
（3）提起货物所做的总功：
W_总=Fs=400N×4m=1600J；
（4）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1000J}{1600J}$×100%=62.5%．
答：（1）滑轮组提起货物时做的有用功是1000J；
（2）拉力所在的绳子端移动的距离是4m；
（3）我们对滑轮组做的总功是1600J；
（4）这个滑轮组的机械效率是62.5%

点评 本题考查了使用滑轮组有用功、总功、机械效率的计算，本题关键有二：一是n的确定（直接从动滑轮上引出的绳子股数），二是明确有用功、总功的含义．