Question

如圖所示，用滑輪組勻速提起一個重為350N的物體，物體在5s內豎直上升了2m，人拉繩的力為250N（不計繩重及摩擦）．求：
（l）對重物做的有用功是多少？
（2）人拉繩子做功的功率是多少？
（3）如果用此滑輪組勻速提升一個重為300N的物體，則拉力是多少？滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由W=Gh可以求出有用功；
（2）由滑輪組公式求出拉力移動的距離，由W=Fs求出拉力的功，然后由功率公式求出功率；
（3）應用滑輪組公式求出定滑輪的重力，然后應用滑輪組公式求出拉力大小，應用效率公式求出滑輪組的效率．

解答：解：由圖示滑輪組可知，滑輪組承重繩子的股數：n=2；
（1）有用功W=Gh=350N×2m=700J；
（2）繩子自由端移動距離：s=nh=2×2m=4m，
拉力做功W總=Fs=250N×4m=1000J，
拉力的功率P=

W總

t

=

1000J

5s

=200W；
（3）∵F=

G+G定滑輪

n

，
∴定滑輪的重力：
G_定滑輪=nF-G=2×250N-350N=150N，
拉力F′=

G′+G定滑輪

n

=

300N+150N

2

=225N，
此時滑輪組效率：η=

W有用′

W總′

=

G′h

F′s′

=

G′h

Fnh

=

G′

nF′

=

300N

2×225N

≈66.7%；
答：（l）對重物做的有用功是700J；
（2）人拉繩子做功的功率是200W；
（3）拉力是225N，滑輪組的機械效率是66.7%．

點評：本題考查了求功、功率、拉力、效率問題，難度不大，應用滑輪組公式、功的計算公式、功率公式、效率公式即可正確解題．