Question

3．某人用如图所示的滑轮组，用100N的拉力将150N的重物在4s内匀速提高2m，若不计绳重和摩擦，求；
（1）拉力所做的功的大小；
（2）拉力做功的功率；
（3）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

分析 （1）由图可知承担物重的绳子股数n=2，重物被提升h，则拉力端移动的距离s=2h，利用W=Fs求拉力所做的功的大小；
（2）求出了拉力做功，又知道做功时间，利用功率公式求人拉绳子功率；
（3）知道物重G和升高的高度h，利用W=Gh求有用功；根据机械效率的公式求滑轮组的机械效率．

解答 解：
（1）由图可知，n=2，
s=2h=2×2m=4m；
W_总=Fs=100N×4m=400J，
（2）拉力做功功率：
P=$\frac{{W}_{总}}{t}$=$\frac{400J}{4s}$=100W． 
（3）W_有用=Gh=150N×2m=300J，
滑轮组的机械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{300J}{400J}$×100%=75%． 
答：（1）拉力所做的功的大小为400J；
（2）拉力做功的功率为100W；
（3）该滑轮组的机械效率75%．

点评 本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率、功率的计算方法，由图得出n的值（直接从动滑轮上引出的绳子股数），利用好s=nh是本题的关键．