Question

如图所示的是某起重机的滑轮组，用该滑轮组提起重800N的物体，绳子自由端力F为300N，重物在20s内匀速升高了4m．求：
（1）拉力所做的功及其功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）要想提高滑轮组的机械效率可采取什么措施？（写出一种）
答：______．

Answer 1

【答案】分析：题中使用的是滑轮组，n=3，s=3h．
（1）利用s=3h求出拉力移动的距离，知道拉力大小，利用功的公式求拉力做功；又知道运动时间，利用功率公式求拉力的功率；
（2）利用W_有=Gh求有用功，利用机械效率的公式求动滑轮的机械效率；
（3）要提高滑轮组的机械效率可以，有用功一定时，减少额外功；额外功一定时，增大有用功．
解答：解：
（1）由题知，n=3，
拉力移动的距离：s=3h=3×4m=12m，
拉力做功：W_总=Fs=300N×12m=3600J．
拉力做功功率：
P===180W；
（2）使用动滑轮做的有用功：
W_有=Gh=800N×4m=3200J，
滑轮组的机械效率：
η=×100%=×100%≈88.9%；
（3）增加提升重物重力，可以提高有用功，这样有用功在总功中所占的比值增大，即增加提升重物重力可以提高滑轮组的机械效率．
答：（1）拉力做的功为3600J，拉力的功率为180W；
（2）滑轮组的机械效率为88.9%；
（3）增加提升重物重力．
点评：本题考查了学生对有用功、总功、功率公式、机械效率公式、滑轮组s=nh的理解和运用，涉及到提高机械效率的措施，知识点多、综合性强，属于难题．