Question

用如圖所示的滑輪組來提升重物．
（1）作圖與填空：①請在圖上畫出最省力的繞繩方式；②在這種情況下，承擔(dān)物體和動滑輪總重的繩子是

3

段．
（2）按照最省力的繞法，若用300N的拉力，在5s內(nèi)將重為810N的物體提高1m，求：①拉力做的功；②拉力的功率；③滑輪組的機械效率．
（3）小明同學(xué)認(rèn)為：根據(jù)題目條件，還可以求出動滑輪重．他求解的過程如下：
由F拉=

1

3

(G動+G物)得：G_動=3F_拉-G_物=3×300N-810N=90N．
你認(rèn)為小明這樣求解正確嗎？請說明理由．

Answer 1

分析：（1）繞線時，可以從定滑輪或動滑輪繞起，根據(jù)情況選擇承擔(dān)物重最多的一種繞線方法；
（2）根據(jù)s=nh求出拉力通過的距離，根據(jù)W_總=Fs求出拉力做的功；
根據(jù)P=

W總

t

求出拉力的功率；
根據(jù)W_有用=Gh求出有用功，代入公式η=

W有用

W總

×100%求出機械效率；
（3）在不考慮繩子重力和摩擦力時，可根據(jù)F=

1

n

（G+G_動）求出動滑輪的重力，但實際繩子重力和摩擦力是確實存在的．

解答：解：（1）①要使承擔(dān)物重的繩子段數(shù)最多，應(yīng)從動滑輪繞起，如圖所示：

②由圖知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重；
（2）①s=3h=3×1m=3m
W_總=Fs=300N×3m=900J；
②P_總=

W總

t

=

900J

5s

=180W；
③W_有用=Gh=810N×1m=810J
η=

W有用

W總

×100%=

810J

900J

×100%=90%；
（3）由于繩子具有重力，輪和軸、輪和繩子之間存在摩擦力，所以用公式F拉=

1

3

（G動+G物）求出動滑輪的重力，是不正確的．
故答案為：（1）見上圖；  3；
（2）①拉力做的功是900J；
②拉力的功率是180W；
③滑輪組的機械效率是90%；
（3）不正確，實際還要考慮繩子中和各種摩擦．

點評：此題考查了滑輪組的繞線、總功、有用功、功率及機械效率的計算，要掌握基本公式，同時考查了對動滑輪的計算方法，在不考慮繩子重力和摩擦力時，可根據(jù)F=

1

n

（G+G_動）求出動滑輪的重力，若考慮繩重和摩擦力，則不可以利用這個公式進(jìn)行計算．