题目内容
右图所示的滑轮组吊起重960N的物体，小明站在地面上用力F匀速往下拉绳，拉力F=400N时，物体以0.2m/s的速度匀速上升（不计绳重和一切摩擦）．求（1）拉力F做功的功率为多大？
（2）此时滑轮组的机械效率为多大？
（3）若小明的重力为500N，绳能承受的最大拉力为600N，小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为多少？
分析：（1）由图可知绳子的有效股数为3，根据v绳=nv物求出绳子自由端移动的距离，根据P=Fv求出拉力F做功的功率；
（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功率，利用s=nh和η=
求出此时滑轮组的机械效率；
（3）先根据F=
（G物+G动）求出动滑轮的重力，人的重力决定了绳端的最大拉力，再根据F=
（G物+G动）求出提升的最大物重，最后利用效率公式求出最大机械效率．
（2）根据W=Gh求出有用功，根据W=Fs求出总功率，利用s=nh和η=
| W有 |
| W总 |
（3）先根据F=
| 1 |
| n |
| 1 |
| n |
解答：解：（1）绳子自由端移动的速度：
v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力F做功的功率：
P=Fv=400N×0.6m/s=240W．
（2）此时滑轮组的机械效率：
η=
=
=
=
=
=80%．
（3）动滑轮的重力：
G动=nF-G物=3×400N-960N=240N，
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力，
所以最大拉力为F′=500N，
提升的最大物重：
G′=3F-G动=3×500N-240N=1260N，
此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率：
η′=
=
=84%．
答：（1）拉力F做功的功率为240W；
（2）此时滑轮组的机械效率为80%；
（3）小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为84%．
v绳=nv物=3×0.2m/s=0.6m/s，
拉力F做功的功率：
P=Fv=400N×0.6m/s=240W．
（2）此时滑轮组的机械效率：
η=
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| Fn |
| 960N |
| 400N×3 |
（3）动滑轮的重力：
G动=nF-G物=3×400N-960N=240N，
因为人站在地面施加的最大拉力不可能大于自身重力，
所以最大拉力为F′=500N，
提升的最大物重：
G′=3F-G动=3×500N-240N=1260N，
此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率：
η′=
| G′ |
| F′n |
| 1260N |
| 500N×3 |
答：（1）拉力F做功的功率为240W；
（2）此时滑轮组的机械效率为80%；
（3）小明用此滑轮组提升物体所能达到的最大机械效率为84%．
点评：本题关键：一是利用好使用滑轮组时，不计绳重和轴摩擦，F=
（G物+G动）；二是利用好功率推导公式P=Fv；三是利用好η=
=
=
=
．
| 1 |
| n |
| W有 |
| W总 |
| Gh |
| Fs |
| Gh |
| Fnh |
| G |
| Fn |
练习册系列答案
相关题目
在综合实践活动中，小华等同学到建筑工地实地考察了塔式起重机，工地上一台塔式起重机的结构如图所示．在与技术人员交流的过程中，小华整理出这台起重机的部分技术参数如下表所示，同时知道了对塔式起重机而言，配重物很重要，它既不可过重，也不能过轻．