Question

【题目】某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为300N，绳子自由端被拉下2m，在此过程中，求：
（1）拉力F所做的功．
（2）滑轮组的机械效率．
（3）滑轮组中动滑轮的重（不计摩擦和绳重）．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力做功：

W总=Fs=300N×2m=600J，

答：拉力F所做的功为600J．

（2）解：∵s=2h，s=2m，

∴h=1m，

W有用=Gh=500N×1m=500J，

η= = ≈83.3%．

答：滑轮组的机械效率83.3%．

（3）解：∵不计绳重和摩擦，

∴F= （G轮+G物）

即：300N= （G轮+500N），

∴动滑轮的重：

G轮=100N．

答：滑轮组中动滑轮的重为100N．

【解析】由滑轮组的结构知道，承担物重的绳子股数n=2，s=2h，（1）知道拉力、绳子自由端移动的距离，利用W=Fs求拉力做功；（2）由s=2h求重物被提升的高度，利用W=Gh求有用功，再利用效率公式求滑轮组的机械效率；（3）不计绳重和摩擦，知道拉力和物重的大小，利用F= （G轮+G物）求动滑轮的重．
【考点精析】解答此题的关键在于理解功的计算的相关知识，掌握功的计算公式：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，以及对滑轮（组）的机械效率的理解，了解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)．