Question

一个工人用如图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力为600N，绳子自由端在4s内拉下4m．不计绳重和摩擦，求：
（1）总功率？
（2）机械效率？
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少？

Answer 1

分析：（1）知道拉力大小和拉力移动的距离，根据公式W=Fs求出拉力做的总功；再根据公式P=

W

t

求出拉力的总功率；
（2）此滑轮组的绳子有4股，所以物体上升的高度h=

1

4

s，根据公式W=Gh求出提升物体做的有用功；再根据公式η=

W有用

W总

求出机械效率；
（3）因为不计摩擦和绳重，根据以上的计算求出克服动滑轮重做的额外功W_额=W_总-W_有用，根据W_额=G_动h求出动滑轮重；再根据F_拉=

1

4

（G_物+G_动）求出此时的拉力．

解答：解：（1）拉力做的总功：
W_总=Fs=600N×4m=2400J
拉力的总功率：
P_总=

W总

t

=

2400J

4s

=600W
（2）物体上升的高度h=

1

4

s=

1

4

×4m=1m，
重物做的有用功：
W_有用=Gh=2000N×1m=2000J，
滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

=

2000J

2400J

≈83.3%
（3）拉力克服动滑轮重做的额外功：
W_额=W_总-W_有=2400J-2000J=400J，
∵W_额=G_动h
∴动滑轮重
G_动=

W额

h

=

400J

1m

=400N，
提升物体时的拉力：
F'=

1

4

（G'+G_动）=

1

4

×（3200N+400N）=900N
答：（1）拉力的总功率为600W；
（2）机械效率为83.3%；
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为900N．

点评：此题主要考查的是学生对有用功、总功、额外功和机械效率计算公式的理解和掌握，以及对滑轮组特点的认识和理解．难度不大，常见题目．