Question

某人用如图所示的滑轮组匀速提升540N的重物，所用的拉力F为200N，绳子自由端被拉动3m，在此过程中，求：
（1）拉力F所做的功；
（2）滑轮组的机械效率（不计绳重及摩擦）；
（3）如果用此滑轮组匀速提升440N的重物，求滑轮组此时的机械效率？

Answer 1

分析：（1）根据W=Fs求出拉力做的功；
（2）根据η=

W有用

W总

=

Gh

F3h

=

G

3F

求出机械效率；
（3）根据F=

1

3

（G+G_动）求出动滑轮重，根据η=

W有用

W总

=

Gh

Gh+G动h

=

G

G+G动

求出机械效率．

解答：已知：物重G₁=540N，拉力F=200N，拉力移动距离s=3m，物重G₂=440N
求：（1）拉力F所做的功W=？；（2）滑轮组的机械效率η₁=？；（3）滑轮组此时的机械效率η₂=？
解：（1）拉力做的功W=Fs=200N×3m=600J；
（2）滑轮组的机械效率：
η₁=

W有用

W总

×100%=

Gh

F3h

×100%=

G1

3F

×100%=

540N

3×200N

×100%=90%；
（3）∵F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮重G_动=3F-G₁=3×200N-540N=60N，
滑轮组此时的机械效率：
η₂=

W有用

W总

×100%=

Gh

Gh+G动h

×100%=

G2

G2+G动

×100%=

440N

440N+60N

×100%=88%．
答：（1）拉力F所做的功为600J；
（2）滑轮组的机械效率为90%；
（3）滑轮组此时的机械效率为88%．

点评：此题主要考查的是学生对功、机械效率、滑轮组省力情况计算公式的理解和掌握，注意机械效率变形公式的熟练运用．