Question

利用如圖所示的滑輪組把重180N的物體勻速提高10m，已知滑輪組機(jī)械效率是80%（不計(jì)繩重和摩擦），求：
（1）提升重物時(shí)做的有用功為多少？
（2）作用在繩子自由端的拉力為多大？
（3）用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

解：
（1）滑輪組所做的有用功：
W_有=Gh=180N×10m=1800J；
（2）由圖知，n=3，
∵η===，
∴F===75N；
（3）∵不計(jì)繩重和摩擦，
∴F_拉=，即：75N=，
則G_動(dòng)=45N，
提升G′=455N的重物時(shí)，
F_拉′===N，
η′=====91%．
答：（1）提升重物時(shí)做的有用功為1800J；
（2）作用在繩子自由端的拉力為75N；
（3）用此滑輪組勻速吊起重為455N的物體時(shí)，滑輪組的機(jī)械效率是91%．
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；
（2）知道物重和滑輪組的機(jī)械效率，利用η===求拉力大小；
（3）在不計(jì)繩重和摩擦的情況下，利用F_拉=先求出動(dòng)滑輪的重，再利用這個(gè)公式求將重G′=455N的物體吊起用的拉力，最后利用η===求此時(shí)的機(jī)械效率．
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=和推導(dǎo)公式η===是本題的關(guān)鍵．