Question

如图所示，物体重180N，动滑轮重20N，绳重和摩擦不计．在拉力F的作用下，物体正以0.1m/s的速度匀速上升．
求：（1）拉力F为多大？
（2）拉力做功的功率是多少？
（3）动滑轮的机械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）不计绳重和摩擦，作用在绳子自由端的拉力是物重和动滑轮重的一半，据此得到拉力；
（2）使用动滑轮时，绳子自由端移动的速度是物体运动速度的2倍；已知拉力和绳子自由端移动的速度，利用公式P=Fv得到拉力的功率；
（3）已知物重和动滑轮重，利用公式η=

W有用

W总

得到动滑轮的机械效率．

解答：已知：G=180N  G_动=20N  v_物=0.1m/s  n=2
求：（1）F=？（2）P=？（3）η=？
解：
（1）拉力为F=

1

2

（G+G_动）=

1

2

（180N+20N）=100N；
（2）绳子自由端移动的速度为v_手=2v_物=2×0.1m/s=0.2m/s，
拉力的功率为P=

W

t

=

Fs

t

=Fv_手=100N×0.2m/s=20W；
（3）动滑轮的机械效率为η=

W有用

W总

×100%=

W有用

W有用+W额

×100%=

Gh

Gh+G动h

×100%=

G

G+G动

×100%=

180N

180N+20N

×100%=90%．
答：
（1）拉力F为100N；
（2）拉力做功的功率是20W；
（3）动滑轮的机械效率是90%．

点评：此题考查了动滑轮的特点、功率和机械效率的计算，是力学重要规律或公式的应用，综合性较强，有一定的难度．