Question

【题目】如图所示，工人用250N的力F将质量为40kg的物体在10s内匀速提升2m，不计绳重和摩擦，g取10N/kg，求：
（1）重物受到的拉力大小和动滑轮重；
（2）拉力做功的功率；
（3）滑轮组的机械效率．

Answer 1

【答案】
（1）解：因为重物被匀速提起，所以重物受到的拉力等于重物重力为G=mg=40kg×10N/k=400N；

因为F= （G+G动）

所以G动=2F﹣G=2×250N﹣40×10N/kg=100N

（2）解：拉力移动距离：s=2h=2×2m=4m，

拉力做的总功：W总=Fs=250N×4m=1000J，

拉力做功的功率：

P= = =100W

（3）解：拉力做的有用功：W有=Gh=400N×2m=800J，

滑轮组的机械效率：

η= ×100%= ×100%=80%

【解析】（1）由于重物被匀速提起，所以重物受到的拉力和重物重力是一对平衡力，大小相等；从图可知，有两段绳子承担物重，根据F= （G+G动）求出动滑轮重．（2）知道拉力的大小，可利用公式W=FS计算出拉力做的总功，又知道做功的时间，可利用公式P= 计算出拉力的功率．（3）再利用公式η= ×100%计算出滑轮组的机械效率．
【考点精析】掌握滑轮组绳子拉力的计算和滑轮（组）的机械效率是解答本题的根本，需要知道1、根据题意确定重物和动滑轮的重力由几段绳承担，用n 表示．2、确定重物的上升距离，和拉力F 的绳端的移动距离；重物的上升距离为:h则拉力F 的绳端的移动距离就是：nh；3、看是否计动滑轮的重力．（绳重与摩擦一般情况都不计）当不计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)G物 ；当计动滑轮重力时，拉力F = (1/n)（G物 + G轮）；关于滑轮组机械效率的计算：W有用 = G·h；W总 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W总 （2)η= W有用 / W总 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．