Question

【题目】装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为100㎏的货物，所用的拉力F为550N，绳子自由端在50s内被拉下2m，在此过程中求：
（1）拉力F所做的功和功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）请简要回答动滑轮重力大小对滑轮组的机械效率有何影响？ （g取10N/㎏，不计绳重及滑轮摩擦）

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力做的功W总=FS=550N×2m=1100J，

功率P= = =22W．

答：拉力F所做的功为1100J，功率为22W．

（2）解：克服物体重力所做的有用功W有用=Gh=mgh=100kg×10N/kg× =1000J，

滑轮组的机械效率η= = ×100%≈91%．

答：滑轮组的机械效率为91%

（3）解：当物体重力一定时，根据公式η= = = 可知动滑轮的重力越小，滑轮组的机械效率就越高
【解析】（1）已知拉力的大小和拉力移动的距离，根据公式W=FS可求拉力做的总功，还知道做功的时间，根据公式P= 可求拉力的功率．（2）已知动滑轮上绳子的段数和绳子自由端移动的距离以及物体的质量，根据公式W=Gh可求克服物体重力做的有用功，有用功与总功的比值就是滑轮组的机械效率．（3）根据滑轮组机械效率的推导公式η= = = 可知动滑轮重力大小对滑轮组的机械效率影响．
【考点精析】利用功的计算和滑轮（组）的机械效率对题目进行判断即可得到答案，需要熟知功的计算公式：W = F S；F 表示力，单位：牛( N ) ． S 表示距离，单位：米（m）W表示功， 功的单位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．