Question

【题目】如图，忽略绳重和摩擦，用拉力F拉着180N的重物匀速上升，绳子自由端在4s移动4m，动滑轮总重力20N，求：
（1）拉力F；
（2）物体上升的距离；
（3）该滑轮组的机械效率；
（4）拉力F的功率．

Answer 1

【答案】
（1）解：由图知，滑轮组由4段绳子承担物重，即n=4．

忽略绳重和摩擦，绳端的拉力：F= （G+G动）= ×（180N+20N）=50N；

答：拉力F为50N；

（2）解：因为s=4h，所以物体上升的距离h= = =1m；

答：物体上升的距离为1m；

（3）解：拉力F做的总功：W总=Fs=50N×4m=200J，

有用功：W有用=Gh=180N×1m=180J，

滑轮组的机械效率：η= = ×100%=90%；

答：该轮滑组的机械效率为90%；

（4）解：拉力F的功率：

P= = =50W．

答：拉力F的功率为50W

【解析】由图知，滑轮组由4段绳子承担物重，则n=4．（1）忽略绳重和摩擦，拉力F= （G+G动）；（2）利用s=4h求物体上升的距离；（3）利用W=Fs求拉力F做的总功，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；（4）利用P= 求拉力F的功率．
【考点精析】关于本题考查的滑轮组绳子拉力的计算和滑轮（组）的机械效率，需要了解1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)才能得出正确答案．