Question

如图所示每个滑轮的重为500N，重物G的重量为1500N，绳索重及摩擦均不计．则：
（1）人在匀速提升重物时所用拉力为多大？
（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为多大？
（3）此时滑轮组的机械效率为多大？

Answer 1

已知：G_动=500N，G_物=1500N，h=1m，s=2h=2m
求：（1）F=？（2）W_总=？（3）η=？
解：
（1）人在匀速提升重物时所用拉力为F=×（G_物+G_动）=×（1500N+500N）=1000N；
（2）重物被匀速提起1m的过程中，人所做的总功为W_总=Fs=1000N×2m=2000J；
（3）拉力做的有用功为W_有=Gh=1500N×1m=1500J；
滑轮组的机械效率为η=×100%=×100%=75%．
答：
（1）所用的拉力是1000N；
（2）人所做的总功是2000J；
（3）机械效率为75%．
分析：（1）绳索重及摩擦均不计，提起物体所用的力是物重和动滑轮重的n分之一；
（2）已知物体上升高度可以得到绳子作用点移动的距离；已知拉力和绳子自由端移动的距离，利用公式W=Fs得到总功；
（3）已知物重和物体上升高度，可以得到有用功；已知有用功和总功，利用公式η=计算机械效率．
点评：此题考查了滑轮组的特点、机械效率的计算，会正确判断作用在动滑轮上的绳子段数，区分有用功与总功，是解决此类问题的关键．