Question

4．如图所示，建筑工人用滑轮组匀速提升重物，已知物重270N，动滑轮重30N，不计绳重及摩擦，则拉力大小为150N．若重物匀速上升1m，则此过程中拉力做的功为300J，机械效率为90%．

Answer 1

分析 （1）由图知，承担物重的绳子有2段，不计绳重和摩擦，利用滑轮组的特点得到拉力大小；
（2）由物体上升高度可以得到绳子拉下长度，已知拉力和绳子拉下的长度，可以得到拉力做的功；
（3）由η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{G}{nF}$计算机械效率．

解答 解：
（1）由图知，通过动滑轮绳子的段数n=2，不计绳重及摩擦，
所以拉力为：
F=$\frac{1}{2}$（G+G_动）=$\frac{1}{2}$×（270N+30N）=150N；
（2）绳子拉下的长度为：s=2h=2×1m=2m，
拉力做的功为：
W=Fs=150N×2m=300J；
（3）机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{G}{nF}$×100%=$\frac{270N}{2×150N}$×100%=90%．
故答案为：150；300；90%

点评 此题考查的是我们对滑轮组特点及功的计算公式的掌握以及机械效率的计算，正确判断承担物重的绳子段数，是解答此类问题的关键．