Question

用如圖所示的滑輪組，將480N的物體在1min內(nèi)勻速提升12m，繩子自由端的拉力為200N（不計(jì)摩擦和繩重）
（1）滑輪組的機(jī)械效率
（2）拉力的功率
（3）若用該滑輪組將質(zhì)量為30kg的物體勻速提升10m 時，拉力做的功．（g=10N/kg）

Answer 1

分析：（1）由圖知，承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=3，滑輪組的機(jī)械效率可用公式η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

F×n

計(jì)算得出．
（2）s=3h，先求出拉力做的功，知道用的時間，利用功率公式求拉力的功率；
（3）由于不計(jì)繩重和滑輪軸處摩擦，利用F=

1

3

（G_物+G_輪）求動滑輪重；求出現(xiàn)在提升的物重，再利用F=

1

3

（G_物+G_輪）求此時的拉力，再求出拉力端移動的距離，利用功的公式求拉力做功．

解答：解：
（1）由圖知，n=3，
η=

W有用

W總

=

Gh

Fs

=

Gh

F3h

=

G

F×3

=

480N

200N×3

=80%．
（2）s=3h=3×12m=36m，
W_總=FS=200N×36m=7200J，
P=

W總

t

=

7200J

60s

=120W；
（3）∵不計(jì)摩擦和繩重，
∴F=

1

3

（G_物+G_輪），
即：200N=

1

3

（480N+G_輪），
∴G_輪=120N，
現(xiàn)在提升的物重：
G_物′=m′g=30kg×10N/kg=300N，
F′=

1

3

（G_物′+G_輪）=

1

3

（300N+120N）=140N，
S′=3h′=3×10m=30m，
拉力做功：
W_總′=F′S′=140N×30m=4200J．
答：（1）滑輪組的機(jī)械效率為80%；
（2）拉力的功率為120W；
（3）若用該滑輪組將質(zhì)量為30kg的物體勻速提升10m時，拉力做的功為4200J．

點(diǎn)評：本題考查了使用滑輪組時有用功、總功、機(jī)械效率的計(jì)算，利用好“不計(jì)繩重和摩擦，F(xiàn)=

1

3

（G_物+G_輪）”是本題的關(guān)鍵．