Question

【题目】小明用如图所示的滑轮组把90kg的物体以0.1m/s速度匀速提升3m，作用在绳子自由端的拉力是400N，不考虑绳重及摩擦（g=10N/kg）．求：
（1）滑轮组的机械效率？
（2）动滑轮的重力？
（3）拉力做功的功率？

Answer 1

【答案】
（1）解：滑轮组由3段绳子承担，拉力移动距离：s=nh=3×3m=9m，

拉力所作总功：

W总=Fs=400N×9m=3600J，

物体所受重力：

G=mg=90kg×10N/kg=900N，

有用功：

W有用=Gh=900N×3m=2700J，

滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=75%；

答：滑轮组的机械效率是75%；

（2）解：由F= （G+G动）得动滑轮重：

G动=nF﹣G=3×400N﹣900N=300N；

答：动滑轮的重力为300N；

（3）解：拉力移动的速度：

vF=nv物=3×0.1m/s=0.3m/s，

拉力做功的功率：

P= = =FvF=400N×0.3m/s=120W．

答：拉力做功的功率为120W．

【解析】（1）根据物体上升高度，求出绳子自由端移动距离，利用W总=Fs求出总功，利用；W有用=Gh求出有用功，根据效率公式求机械效率；（2）不计摩擦和绳子的重力，根据F= （G+G动）求出动滑轮的重力；（3）已知拉力大小，利用P=Fv计算功率．