Question

如圖所示，用該滑輪組提起重為320N的物體時(shí)，繩子自由端的拉力F=200N．（不計(jì)繩重和一切摩擦）
①該滑輪組的機(jī)械效率為多少？
②若被提的重物改為G′=420N，5s內(nèi)將重物提升2m，則繩端拉力的功率為多少？

Answer 1

分析：（1）根據(jù)公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）根據(jù)公式F=

1

2

（G+G_動(dòng)）的變形公式求出動(dòng)滑輪的重力，然后由求出第二次的拉力大小，根據(jù)公式W=Fs求出第二次的總功，再根據(jù)公式P=

W

t

求出拉力功率．

解答：已知：物體重力G=320N，繩子自由端的拉力F=200N，提的重物改為G′=420N，重物提升高度h=2m，時(shí)間t=5s，繩子股數(shù)n=2
求：（1）滑輪組的機(jī)械效率η=？；（2）拉力的功率P=？
解：（1）滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

2Fh

×100%=

G

2F

×100%=

320N

2×200N

×100%=80%；
（2）∵不計(jì)摩擦和繩重，F(xiàn)=

1

2

（G+G_動(dòng)）
∴動(dòng)滑輪重：
G_動(dòng)=2F-G=2×200N-320N=80N，
提升420N重物時(shí)的拉力：
F′=

1

2

（G′+G_動(dòng)）=

1

2

×（420N+80N）=250N，
繩子移動(dòng)距離：
s=2h=2×2m=4m，
工人做的總功：
W_總′=F′s=250N×4m=1000J．
拉力的功率：
P=

W總′

t

=

1000J

5s

=200W．
答：（1）該滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（2）繩端拉力的功率為200W．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了學(xué)生對(duì)機(jī)械效率變形公式、滑輪組s=nh的理解和運(yùn)用，理解拉力公式F=

1

2

（G+G_動(dòng)）是本題的關(guān)鍵．