Question

站在地面上的人，使用由一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組成的滑輪組，將放在地面上，重為1000N的物體勻速地提升2m（不計(jì)摩擦）人所做的功為2500J，求：
（1）人所用的拉力是多少N？
（2）若用此滑輪組勻速提升另一個(gè)物體升高同一個(gè)高度，滑輪組對(duì)重物做功為3500J，這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率是多大？

Answer 1

【答案】分析：由題知，人站在地面上用力，應(yīng)采用如圖所示的結(jié)構(gòu)，則承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n=2．
（1）求出拉力端一定的距離，知道人所做的功，利用W=Fs求拉力大小；
（2）由于不計(jì)摩擦，知道提升的物重，利用F=（G_物+G_輪）求動(dòng)滑輪重；將另一物體提升相同高度時(shí)，求出做的額外功W_額=G_輪h，又知道此時(shí)的有用功，求出總功，利用效率公式求滑輪組的機(jī)械效率．
解答：解：由題知，滑輪組使用情況，如圖所示：
（1）s=2h=2×2m=4m，
∵W=Fs，
∴F===625N；  
（2）∵由于不計(jì)摩擦，
∴F=（G_物+G_輪），
即：625N=（1000N+G_輪），
∴G_輪=250N，
將另一物體提升相同高度時(shí)，
W_額=G_輪h=250N×2m=500J，
此時(shí)的總功：
W_總=W_額+W_有用=500J+3500J=4000J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η===87.5%．
答：（1）人所用的拉力是625N；
（2）這時(shí)滑輪組的機(jī)械效率為87.5%．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵：一是不計(jì)摩擦，利用好F=（G_物+G_輪），二是根據(jù)題意得出滑輪組的結(jié)構(gòu)，三是明確使用滑輪組有用功、額外功、總功的區(qū)別．