Question

11．如图滑轮组，其动滑轮的质量为2kg，在4s内将100N的重物提高了2m，问：
（1）拉力的功率有多大？
（2）滑轮组的机械效率多大？（不计绳重和摩擦）

Answer 1

分析 （1）利用s=2h求出拉力移动的距离，利用W=Fs求出拉力做的功，利用功率公式求出功率的大小；
（2）利用W_有=Gh求有用功，利用W_总=Fs求总功，利用机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：（1）拉力移动的距离：
s=3h=3×2m=6m，
动滑轮的质量为2kg，则其重力G_动=m_动g=2kg×10N/kg=20N，
拉力F=$\frac{1}{3}$（G_动+G）=$\frac{1}{3}$×（20N+100N）=40N，
拉力做功：
W_总=Fs=40N×6m=240J，
拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{240J}{4s}$=60W；
（2）使用滑轮组做的有用功：
W_有=Gh=100N×2m=200J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{200J}{240J}$×100%≈83.3%；
答：（1）拉力的功率有60W；
（2）滑轮组的机械效率为83.3%．

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，理解并求出有用功和总功、利用好F=$\frac{1}{3}$（G_动+G_物）是本题的关键．