Question

19．用圖所示的滑輪組將重為1000牛頓的貨物提高1米，在繩子自由端所用的拉力F是400牛頓．問：
（1）滑輪組提起貨物時做的有用功是多少？
（2）拉力所在的繩子端移動的距離？
（3）我們對滑輪組做的總功是多少？
（4）這個滑輪組的機械效率是多少？

Answer 1

分析 （1）利用W_有用=Gh計算有用功；
（2）根據(jù)滑輪組裝形式，確定承擔(dān)物重的繩子股數(shù)n，利用s=nh求拉力端移動距離；
（3）利用公式W_總=Fs計算總功；
（4）最后用有用功除以總功得出滑輪組的機械效率．

解答 解：
（1）提起貨物時所做的有用功：
W_有用=Gh=1000N×1m=1000J；
（2）由圖知，n=4，則繩子的自由端移動的距離：
s=4h=4×1m=4m；
（3）提起貨物所做的總功：
W_總=Fs=400N×4m=1600J；
（4）滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{1000J}{1600J}$×100%=62.5%．
答：（1）滑輪組提起貨物時做的有用功是1000J；
（2）拉力所在的繩子端移動的距離是4m；
（3）我們對滑輪組做的總功是1600J；
（4）這個滑輪組的機械效率是62.5%

點評 本題考查了使用滑輪組有用功、總功、機械效率的計算，本題關(guān)鍵有二：一是n的確定（直接從動滑輪上引出的繩子股數(shù)），二是明確有用功、總功的含義．