Question

3．如图所示，用滑轮组匀速提起1200N的重物，拉力做功的功率为1000W，绳子自由端上升的速度为2m/s．
（1）作用在绳子自由端的拉力为多大？
（2）滑轮组的机械效率为多大？

Answer 1

分析 （1）已知拉力的功率和绳子自由端移动的速度，利用公式F=$\frac{P}{v}$得到拉力的大小；
（2）由图知承担物重的绳子有3段，已知拉力、物重，利用机械效率变形公式得到滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）拉力的功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv，
拉力：F=$\frac{P}{v}$=$\frac{1000W}{2m/s}$=500N；
（2）由图知，n=3，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{Fnh}$×100%=$\frac{G}{nh}$×100%=$\frac{1200N}{500N×3}$×100%=80%；
答：（1）作用在绳子自由端的拉力为500N；
（2）滑轮组的机械效率为80%．

点评 解答本题时要注意以下几点：拉力做的功是总功，对动滑轮做的功是额外功，承担物重的绳子是直接从动滑轮上引出的绳子；利用好：不计绳重和摩擦，F=$\frac{1}{3}$（G_物+G_轮）．