Question

用如圖所示的滑輪組拉起重物，不計(jì)繩重和摩擦，當(dāng)物重為150N時(shí)，繩端所用的拉力是60N．
（1 ）滑輪組的機(jī)械效率是多少？
（2）用此滑輪組提升重為300N的物體時(shí)，10s內(nèi)重物被勻速提高2m，所做的有用功是多少？繩端拉力做功的功率是多少？

Answer 1

分析：（1）由圖可見(jiàn)，與動(dòng)滑輪相連的繩子右3段，滑輪組的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

G物h

FS

×100%=

G物

Fn

×100%．
（2）有用功等于克服物體重力做的功，即W_有用=Gh；結(jié)合“當(dāng)物重為150N時(shí)，繩端所用的拉力是60N”求出動(dòng)滑輪的重力G_動(dòng)，求出提升重300N物體時(shí)的總功W_總，利用公式P=

W總

t

求出拉力的功率．

解答：解：（1）∵物重G_物=150N，繩端所有拉力F=60N，繩子段數(shù)n=3；
∴滑輪組的機(jī)械效率η=

W有用

W總

×100%=

G物h

FS

×100%=

G物

Fn

×100%=

150N

60N×3

×100%≈83.3%
根據(jù)省力公式F=

G物+G動(dòng)

n

∴動(dòng)滑輪的重力G_動(dòng)=nF-G_物=3×60N-150N=30N
（2）用此滑輪組提升重為300N的物體升高2m，所做的有用功W_有用=G_物′h′=300N×2m=600J；
此時(shí)繩端的拉力F′=

G物′+G動(dòng)

n

=

300N+30N

3

=110N
拉力做的總功W_總=F′S=F′×nh′=110N×3×2m=660J
∴繩端拉力做功的功率P=

W總

t

=

660J

10s

=66W．
答：（1）滑輪組的機(jī)械效率是83.3%；
（2）用此滑輪組提升重為300N的物體時(shí)，10s內(nèi)重物被勻速提高2m，所做的有用功是600J，繩端拉力做功的功率是66W．

點(diǎn)評(píng)：此題主要考查了機(jī)械效率及功率的計(jì)算，并且運(yùn)用了滑輪組的省力特點(diǎn)，考查得很全面，是中考的熱點(diǎn)．