Question

用如图所示的滑轮组，将480N的物体在1min内匀速提升12m，绳子自由端的拉力为200N（不计摩擦和绳重）
（1）滑轮组的机械效率
（2）拉力的功率
（3）若用该滑轮组将质量为30kg的物体匀速提升10m 时，拉力做的功．（g=10N/kg）

Answer 1

解：
（1）由图知，n=3，
η======80%．
（2）s=3h=3×12m=36m，
W_总=FS=200N×36m=7200J，
P===120W；
（3）∵不计摩擦和绳重，
∴F=（G_物+G_轮），
即：200N=（480N+G_轮），
∴G_轮=120N，
现在提升的物重：
G_物′=m′g=30kg×10N/kg=300N，
F′=（G_物′+G_轮）=（300N+120N）=140N，
S′=3h′=3×10m=30m，
拉力做功：
W_总′=F′S′=140N×30m=4200J．
答：（1）滑轮组的机械效率为80%；
（2）拉力的功率为120W；
（3）若用该滑轮组将质量为30kg的物体匀速提升10m时，拉力做的功为4200J．
分析：（1）由图知，承担物重的绳子股数n=3，滑轮组的机械效率可用公式η====计算得出．
（2）s=3h，先求出拉力做的功，知道用的时间，利用功率公式求拉力的功率；
（3）由于不计绳重和滑轮轴处摩擦，利用F=（G_物+G_轮）求动滑轮重；求出现在提升的物重，再利用F=（G_物+G_轮）求此时的拉力，再求出拉力端移动的距离，利用功的公式求拉力做功．
点评：本题考查了使用滑轮组时有用功、总功、机械效率的计算，利用好“不计绳重和摩擦，F=（G_物+G_轮）”是本题的关键．