Question

裝卸工人用如圖所示的滑輪組勻速提升質(zhì)量為100㎏的貨物，所用的拉力F為550N，繩子自由端在50s內(nèi)被拉下2m，求在此過程中：
（1）拉力F所做的功和功率；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）滑輪組中動滑輪的重力；（g取10N/㎏，不計繩重及滑輪摩擦）

Answer 1

分析：（1）已知拉力的大小和拉力移動的距離，根據(jù)公式W=Fs可求拉力做的總功，還知道做功的時間，根據(jù)公式P=

W

t

可求拉力的功率．
（2）已知動滑輪上繩子的段數(shù)和繩子自由端移動的距離以及物體的質(zhì)量，根據(jù)公式W=Gh=mgh可求克服物體重力做的有用功，有用功與總功的比值就是滑輪組的機械效率．
（3）不計繩重及滑輪摩擦，根據(jù)公式F=

1

2

（G+G_動）求出動滑輪重．

解答：已知：貨物質(zhì)量m=100kg，拉力F=550N，拉力移動距離s=2m，時間t=50s，n=2，g=10N/㎏
求：（1）拉力F所做的功W_總=？；功率P=？；（2）滑輪組的機械效率η=？；（3）滑輪組中動滑輪的重力G_動=？
解：（1）拉力做的功：
W_總=Fs=550N×2m=1100J，
功率P=

W總

t

=

1100J

50s

=22W；
（2）貨物重力：G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
貨物上升高度：h=

1

2

s=

1

2

×2m=1m，
克服貨物重力所做的有用功：
W_有用=Gh=1000N×1m=1000J，
滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

1000J

1100J

×100%≈90.9%；
（3）∵F=

1

2

（G+G_動）
∴動滑輪重：
G_動=2F-G=2×550N-1000N=100N．
答：（1）拉力F所做的功為1100J；功率為22W；
（2）滑輪組的機械效率為90.9%；
（3）滑輪組中動滑輪的重力為100N．

點評：本題考查做功、功率、機械效率的計算，關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運用，重點知道根據(jù)動滑輪上繩子的段數(shù)求物體升高的高度，難點是F=

1

2

（G+G_動）公式的應(yīng)用．