Question

如圖所示，拉力F=80牛，物體重G=120牛，若繩子自由端勻速拉動的距離s=4米，物體被提高的距離h=2米，（摩擦和繩重不計）求：
（1）動滑輪的重力？
（2）該滑輪組的機械效率？

Answer 1

分析：（1）根據公式W=Gh可求有用功，與動滑輪相連的繩子段數為2，因此繩子自由端移動的距離s=2h，根據公式W=Fs可求總功；求出額外功W_額=W_總-W_有用；在本題中克服動滑輪重做的是額外功，根據公式W_額=G_動h求出動滑輪重；
（2）機械效率等于有用功與總功的比值，即η=

W有用

W總

×100．

解答：已知：拉力F=80N，物體重G=120N，繩子自由端勻速拉動的距離s=4m，物體被提高的高度h=2m．
求：（1）動滑輪重G_動=？；（2）該滑輪組的機械效率η=？
解：（1）拉力做的有用功：
W_有用=Gh=120N×2m=240J，
拉力做的總功：
W_總=Fs=80N×4m=320J，
克服動滑輪重做的額外功：
W_額=W_總-W_有用=320J-240J=80J，
根據公式W_額=G_動h可得：
動滑輪重：G_動=

W額

h

=

80J

2m

=40N；
（2）該滑輪組的機械效率：
η=

W有用

W總

×100%=

240J

320J

×100%=75%．
答：（1）動滑輪的重量為40N；
（2）該滑輪組的機械效率為75%．

點評：本題考查有用功、總功、額外功、機械效率的計算，關鍵是公式的應用，基礎性題目，關鍵是知道克服動滑輪重做的功為額外功．