Question

利用如圖所示的滑輪組把重480N的物體提高10m，已知滑輪組的機(jī)械效率是80%（不計(jì)繩重和摩擦），求：
（1）有用功、所用拉力和動(dòng)滑輪的重量；
（2）用此滑輪組吊起600N的物體，滑輪組的機(jī)械效率又是多大？

Answer 1

分析：從圖中讀出滑輪組承擔(dān)物重的繩子段數(shù)n，s=nh；
（1）知道物重和提升的高度，利用W=Gh求有用功；
知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

求拉力大��；
不計(jì)繩重和摩擦，利用F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）求動(dòng)滑輪的重；
（2）求出了動(dòng)滑輪的重，再利用F=

1

n

（G_物+G_動(dòng)）求將重G′=600N的物體吊起用的拉力，最后利用η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

求此時(shí)的機(jī)械效率．

解答：解：
（1）滑輪組所做的有用功：
W_有=Gh=480N×10m=4800J；
由圖知，n=3，
∵η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

，
∴F=

G

nη

=

480N

3×80%

=200N；
∵不計(jì)繩重和摩擦，
∴F_拉=

G+G動(dòng)

n

，即：200N=

480N+G動(dòng)

3

，
則G_動(dòng)=120N；
（2）提升G′=600N的重物時(shí)，
F_拉′=

G′+G動(dòng)

3

=

600N+120N

3

=240N，
η′=

W′有

W′總

=

G′h

F′s

=

G′

nF′

=

600N

3×240N

≈83.3%．
答：（1）提升重物時(shí)做的有用功為4800J；拉力為200N；動(dòng)滑輪的重為120N；
（3）用此滑輪組勻速吊起重為600N的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是83.3%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了機(jī)械效率的計(jì)算，利用好繩子的重力和摩擦力不計(jì)時(shí)拉力F_拉=

G+G動(dòng)

n

和推導(dǎo)公式η=

W有

W總

=

Gh

Fs

=

G

nF

是本題的關(guān)鍵．