Question

20．用如圖所示的滑輪組提升600N的重物，在重物勻速上升2m的過程中，拉力F所做的功是1500J．忽略摩擦和繩重．求：
（1）滑輪組做的有用功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）繩子自由端移動的距離．

Answer 1

分析 （1）利用W=Gh計算滑輪組做的有用功；
（2）利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$計算滑輪組的機械效率；
（3）首先確定滑輪組繩子有效股數，然后利用s=nh計算繩子自由端移動的距離．

解答 解：（1）滑輪組做的有用功：
W_有用=Gh=600N×2m=1200J；
（2）拉力F所做的功是1500J，即總功為1500J；
則滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1200J}{1500J}$×100%=80%；
（3）由圖可知，n=3，則繩子自由端移動的距離：
s=3h=3×2m=6m．
答：（1）滑輪組做的有用功為1200J；
（2）滑輪組的機械效率為80%；
（3）繩子自由端移動的距離為6m．

點評 此題考查滑輪組繩子拉力的計算、有用功和總功及機械效率的計算，關鍵是滑輪組繩子有效股數的確定．