Question

【题目】用如图所示的滑轮组，将重1200N的物体A在100s的时间里匀速竖直提升10m，已知在这个过程中，拉力F做功的功率为150W．不计绳重和滑轮与轴的摩擦．求：
（1）拉力F所做的有用功；
（2）滑轮重是多少；
（3）滑轮组的机械效率η．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力F做的有用功：

W有用=Gh=1200N×10m=12000J

（2）解：拉力做的总功：

W总=Pt=150W×100s=15000J，

由图知，n=3，拉力端移动距离s=3h=3×10m=30m，

由W总=Fs得拉力：

F= = =500N，

不计绳重和滑轮与轴的摩擦，拉力F= （G+G轮），则动滑轮重力：

G轮=3F﹣G=3×500N﹣1200N=300N

（3）解：滑轮组的机械效率：

η= = ×100%=80%

【解析】（1）知道物体重和上升的高度，利用W有用=Gh求出有用功，（2）利用W=Pt求总功；由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，拉力端移动距离s=3h，利用W总=Fs求拉力，不计绳重和滑轮与轴的摩擦，拉力F= （G+G轮），据此求动滑轮重力；（3）求出了有用功和总功，利用机械效率公式求滑轮组的机械效率
【考点精析】解答此题的关键在于理解滑轮（组）的机械效率的相关知识，掌握关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．