Question

如圖所示的滑輪組提升重物，已知物體重為200N，人用125N的拉力向下拉動(dòng)繩子，5s內(nèi)可使物體勻速上升2m求：
（1）拉力所做的功和拉力的功率；  
（2）滑輪組的機(jī)械效率．
（3）如果將所提的重物增加到550N，則該滑輪組的機(jī)械效率為多大？通過計(jì)算能得出什么結(jié)論？

Answer 1

分析：根據(jù)滑輪組裝形式可判斷繩子段數(shù)n=2，則拉力移動(dòng)距離為物體上升高度的2倍，這樣利用公式W=FS可求拉力做功；拉力做功功率可用P=

W

t

計(jì)算，滑輪組的機(jī)械效率可用用簡(jiǎn)單公式η=

G物

nF

計(jì)算．

解答：解：（1）動(dòng)滑輪的繩子段數(shù)n=2，則拉力移動(dòng)距離：S=nh=2×2m=4m
拉力所做的功：W_總=FS=125N×4m=500J
拉力的功率：P=

W

t

=

500J

5s

=100W；
（2）∵η=

W有用

W總

=

Gh

FS

=

Gh

Fnh

=

G

Fn

，
∴滑輪組的機(jī)械效率：η=

G

Fn

×100%=

200N

125N×2

×100%=80%；
（3）∵W_有用=Gh=200N×2m=400J，
∴W_額=W_總-W_有用=500J-400J=100J，
根據(jù)W_額=G_動(dòng)h得：
G_動(dòng)=

W額

h

=

100J

2m

=50N；
所以，將所提的重物增加到550N時(shí)，F(xiàn)′=

1

2

（G′+G_動(dòng)）=

1

2

（550N+50N）=300N，
則η=

G′

F′n

×100%=

550N

300N×2

×100%=91.7%；
比較兩次的機(jī)械效率可得結(jié)論：同一個(gè)滑輪組的機(jī)械效率隨著所提升物體重力的增大而增大．
答：（1）拉力所做的功為500J，拉力的功率為100W．
（2）滑輪組的機(jī)械效率為80%．
（3）如果將所提的重物增加到550N，則該滑輪組的機(jī)械效率為91.7%；
可得結(jié)論：同一個(gè)滑輪組的機(jī)械效率隨著所提升物體重力的增大而增大．

點(diǎn)評(píng)：這類題要讀清題意，然后根據(jù)所求的量來選擇公式計(jì)算．另外，計(jì)算機(jī)械效率時(shí)可用一些簡(jiǎn)單的公式，如η=

G

Fn

，η=

G物

G物+G動(dòng)

等．