Question

某人用如图所示的滑轮组匀速提升500N的重物，所用的拉力F为150N，绳子自由端被拉下2m在此过程中，（不计摩擦和绳重）求：
（1）拉力F所做的功；
（2）求有用功；
（3）滑轮组的机械效率；
（4）动滑轮的总重；
（5）若提升重为900N的物体，求拉力大小．

Answer 1

分析：由图示滑轮组求出承重绳子的有效股数；
（1）由W=Fs可以求出拉力所做的功；
（2）由滑轮组公式求出重物上升的高度，由W=Gh可以求出有用功；
（3）由效率公式求出滑轮组的效率；
（4）由滑轮组公式求出动滑轮的总重；
（5）由滑轮组公式可以求出拉力大小．

解答：解：由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的有效股数n=4；
（1）拉力所做的功：
W=Fs=150N×2m=300J；
（2）重物上升的高度：
h=

s

n

=

2m

4

=0.5m，
有用功：
W_有用=Gh=500N×0.5m=250J；
（3）滑轮组效率：
η=

W有用

W总

×100%=

250J

300J

×100%≈83.3%；
（4）∵F=

G重物+G动滑轮

n

，
∴动滑轮的总重：
G_动滑轮=nF-G_重物=4×150N-500N=100N；
（5）拉力大小：
F′=

G+G动滑轮

n

=

900N+100N

4

=250N；
答：（1）拉力F所做的功为300J；
（2）有用功250J；
（3）滑轮组的机械效率为83.3%；
（4）动滑轮的总重100N；
（5）若提升重为900N的物体，拉力大为250N．

点评：由图示滑轮组求出滑轮组承重绳子的有效股数、应用滑轮组公式、功的计算公式与效率公式即可正确解题．