Question

16．用图示的滑轮组（绳重及摩擦阻力不计），在20秒钟内把重600牛的物体匀速提高2米的过程中，拉力F做功为1440焦．求：
（1）滑轮组做的有用功．
（2）该滑轮组的机械效率．
（3）绳子自由端拉力F的大小．

Answer 1

分析 （1）根据W_有用=Gh求出有用功；
（2）由η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%求出机械效率；
（3）判断出绳端移动的距离，由F=$\frac{{W}_{总}}{s}$求出拉力F的大小．

解答 解：
（1）滑轮组做的有用功：W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）已知拉力F做功（即总功）：W_总=1440J，
则滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1200J}{1440J}$×100%≈83.3%；
（3）由图知，滑轮组由3段绳子承担物重，
则绳端移动的距离s=3h=3×2m=6m；
由W_总=Fs可得拉力：
F=$\frac{{W}_{总}}{s}$=$\frac{1440J}{6m}$=240N；
答：（1）滑轮组的有用功是1200J；
（2）该滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）绳子自由端拉力F的大小为240N．

点评 本题主要考查了滑轮组机械效率的有关问题，考查了功、机械效率的计算，考查全面，关键熟练掌握有关的计算公式．