Question

用如圖滑輪組，將480N的物體勻速提起，繩子自由端的拉力為200N（不計(jì)摩擦和繩重），求：
（1）若用該滑輪組將重600N的物體以0.3m/s的速度勻速提升2m時(shí)，拉力做的功是多少？
（2）滑輪組的機(jī)械效率．
（3）拉力的功率．

Answer 1

分析：（1）由圖可知，滑輪組繩子的有效股數(shù)，不計(jì)摩擦和繩重，根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪的重力；再根據(jù)W=（G+G_動(dòng)）h求出用該滑輪組將重600N的物體勻速提升2m時(shí)拉力做的功；
（2）根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)η=

W有

W總

×100%求出滑輪組的機(jī)械效率；
（3）根據(jù)速度公式求出物體上升的時(shí)間即為繩端移動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)P=

W

t

求出拉力的功率．

解答：解：（1）由圖可知，n=3，
不計(jì)摩擦和繩重，根據(jù)F=

1

n

（G+G_動(dòng)）可得，動(dòng)滑輪的重力：
G_動(dòng)=nF-G=3×200N-480N=120N，
若用該滑輪組將重600N的物體勻速提升2m時(shí)，拉力做的功：
W_總=（G′+G_動(dòng)）h=（600N+120N）×2m=1440J；
（2）有用功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，
滑輪組的機(jī)械效率：
η=

W有

W總

×100%=

1200J

1440J

×100%≈83.3%；
（3）根據(jù)v=

s

t

可得，繩端移動(dòng)的時(shí)間：
t=

h

v

=

2m

0.3m/s

=

20

3

s，
拉力的功率：
P=

W總

t

=

1440J

20 3 s

=216W．
答：（1）若用該滑輪組將重600N的物體以0.3m/s的速度勻速提升2m時(shí)，拉力做的功是1440J；
（2）滑輪組的機(jī)械效率約為83.3%；
（3）拉力的功率為216W．

點(diǎn)評：本題考查了有用功、總功、功率、機(jī)械效率的計(jì)算，關(guān)鍵是利用公式F=

1

n

（G+G_動(dòng)）．