Question

用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体，所用拉力F为200N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：
（1）有用功W_有为多少J．
（2）该滑轮组的机械效率η为多少．
（3）拉力F做功的功率P为多少W．
（4）若所挂物重换为600N，则滑轮组的机械效率又为多少．（不计绳重和摩擦）

Answer 1

分析：由图知，使用滑轮组承担物重的绳子股数n=3，
（1）知道物体重和提升的高度，利用W=Gh求滑轮组对重物所做的有用功；
（2）求出拉力端移动的距离s=2h，知道拉力大小，利用W=Fs求拉力做的功；滑轮组的机械效率可用公式η=

W有

W总

计算得出；
（3）根据P=

W

t

即可求出拉力的功率；
（4）根据原来的物重和F=

1

n

（G+G_动）求出动滑轮的重力，再根据η=

W有

W总

=

Gh

FS

=

Gh

F?nh

=

G

nF

求出滑轮组的机械效率．

解答：解：
（1）滑轮组对重物所做的有用功：W_有用=Gh=480N×3m=1440J；
（2）由图知，n=3，s=3h=3×3m=9m，W_总=FS=200N×9m=1800J；
η=

W有

W总

×100%=

1440J

1800J

×100%=80%；
（3）P=

W总

t

=

1800J

10s

=180W；
（4）∵F=

1

3

（G+G_动）
∴动滑轮的重力：G_动=3F-G=3×200N-480N=120N；
所挂物重换为600N时，手的拉力：
F′=

1

3

（G′+G_动）=

1

3

×（600N+120N）=240N，
∵η=

W有

W总

=

Gh

FS

=

Gh

F?nh

=

G

nF

∴η=

G′

3F′

×100%=

600N

3×240N

×100%=83.3%．
答：（1）有用功W_有为1440J．
（2）该滑轮组的机械效率η为80%．
（3）拉力F做功的功率P为180W．
（4）若所挂物重换为600N，则滑轮组的机械效率又为83.3%．

点评：本题考查了动滑轮重力和滑轮组机械效率的计算，关键是知道忽略摩擦时F=

1

n

（G+G_动）和η=

W有

W总

=

Gh

FS

=

Gh

F?nh

=

G

nF

的灵活应用．