Question

3．用如图所示的滑轮组提升重物，已知物体重为200N，人用125N的拉力向下拉动绳子，5s内可使物体匀速上升2m，求：
（1）工人通过滑轮组所做的有用功．
（2）工人拉力所做的功和拉力的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求有用功；
（2）由图可知承担物重的绳子股数n=2，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=2h，利用W=Fs求拉力所做的功的大小；求出了拉力做功，又知道做功时间，利用功率公式求人拉绳子功率；
（3）根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）滑轮组做的有用功，
W_有用=Gh=200N×2m=400J；
（2）由图可知，n=2，
s=2h=2×2m=4m；
W_总=Fs=125N×4m=500J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{500J}{5s}$=100W；
（3）滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{400J}{500J}$×100%=80%． 
答：（1）滑轮组做的有用功是400J；
（2）拉力所做的功的大小为500J；拉力做功的功率为100W；
（3）该滑轮组的机械效率80%，

点评 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算方法，由图得出n的值（直接从动滑轮上引出的绳子股数），利用好s=nh是本题的关键．