Question

3．用如图所示的滑轮组提起重为900N的物体，使物体在1min内上升了4m，所用的拉力为400N，（不计绳重以及绳和轮之间摩擦）求：
（1）滑轮组的机械效率；
（2）若将重为900N的物体换成1800N，此时拉力做的功为多少？

Answer 1

分析 （1）根据W=Gh求出有用功，根据η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{G}{nF}$求出机械效率；
（2）根据F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）求出动滑轮重，根据η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$求出机械效率．

解答 解：（1）物重G₁=900N，绳子段数n=3
滑轮组的机械效率：η═$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$=$\frac{{G}_{1}}{n{F}_{1}}$=$\frac{900N}{3×400N}$×100%=75%；
（2）由F=$\frac{1}{3}$（G+G_动）
动滑轮重：G_动=3F₁-G₁=3×400N-900N=300N，
物重为1800N时，拉力F₂=$\frac{1}{3}$（G₂+G_动）=$\frac{1}{3}$×（1800N+300N）=700N，
拉力移动距离s=nh=3×4m=12m，
拉力做功：W=F₂s=700N×12m=8400J．
答：（1）滑轮组的机械效率为75%；
（2）若将重为900N的物体换成1800N，此时拉力做的功为8400J．

点评 此题主要考查的是学生对有用功、机械效率、滑轮组省力情况计算的理解和掌握，有一定难度，中考常见题型，注意变形公式的熟练运用．