Question

如图所示，工人用滑轮组提升重240N的物体，所用的拉力为150N，物体在5s内匀速上升1m．求：
（1）滑轮组对重物所做的有用功；　
（2）拉力所做的功；
（3）滑轮组的机械效率；　　　　　
（4）拉力做功的功率．

Answer 1

解：
（1）滑轮组对重物所做的有用功：
W_有用=Gh=240N×1m=240J；
（2）由图知，n=2，s=2h=2×1m=2m，
W_总=FS=150N×2m=300J；
（3）η=×100%=×100%=80%．
（4）P===60W；
答：（1）滑轮组对重物所做的有用功为240J；
（2）拉力所做的功为300J；
（3）滑轮组的机械效率为80%；
（4）拉力做功的功率为60W．
分析：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=2，
（1）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功；
（2）求出拉力端移动的距离s=2h，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；
（3）滑轮组的机械效率可用公式η=计算得出．
（4）又知道做功时间，利用功率公式求拉力的功率．
点评：这是一道较典型的关于滑轮组的计算题，主要用到了功的公式、功率的公式、机械效率的公式，虽然用到的公式较多，但只要搞清楚力与距离的对应关系，难度也并不大．