Question

【题目】如图所示，人工用300N的力将重500N的物体匀速提升2m，共用了10秒，若在此过程中（忽略绳重和摩擦），求：

（1）绳子自由端移动的距离；

（2）动滑轮的重；

（3）工人做工的功率；

（4）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】（1）绳子自由端移动的距离是4m；

（2）动滑轮的重是100N；

（3）工人做工的功率是120W；

（4）滑轮组的机械效率是83.3%．

【解析】

试题分析：（1）由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，利用s=2h求拉力端移动的距离；

（2）不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮），据此求动滑轮的重力；

（3）求出拉力端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功，知道时间，利用功率公式求拉力做功功率；

（4）利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率．

解：

（1）由图知，n=2，s=2h=2×2m=4m；

（2）不计摩擦和绳重，拉力F=（G+G轮），则动滑轮的重力G轮=2F﹣G=2×300N﹣500N=100N；

（3）拉力端移动的距离s=4m，拉力做功W总=Fs=300N×4m=1200J，P===120W；

（4）W有用=Gh=500N×2m=1000J，

滑轮组的机械效率η=×100%=×100%≈83.3%．

答：（1）绳子自由端移动的距离是4m；

（2）动滑轮的重是100N；

（3）工人做工的功率是120W；

（4）滑轮组的机械效率是83.3%．