Question

如图所示，用滑轮组匀速提起一个重为350N的物体，物体在5s内竖直上升了2m，人拉绳的力为250N（不计绳重及摩擦）．求：
（l）对重物做的有用功是多少？
（2）人拉绳子做功的功率是多少？
（3）如果用此滑轮组匀速提升一个重为300N的物体，则拉力是多少？滑轮组的机械效率是多少？

Answer 1

分析：（1）由W=Gh可以求出有用功；
（2）由滑轮组公式求出拉力移动的距离，由W=Fs求出拉力的功，然后由功率公式求出功率；
（3）应用滑轮组公式求出定滑轮的重力，然后应用滑轮组公式求出拉力大小，应用效率公式求出滑轮组的效率．

解答：解：由图示滑轮组可知，滑轮组承重绳子的股数：n=2；
（1）有用功W=Gh=350N×2m=700J；
（2）绳子自由端移动距离：s=nh=2×2m=4m，
拉力做功W总=Fs=250N×4m=1000J，
拉力的功率P=

W总

t

=

1000J

5s

=200W；
（3）∵F=

G+G定滑轮

n

，
∴定滑轮的重力：
G_定滑轮=nF-G=2×250N-350N=150N，
拉力F′=

G′+G定滑轮

n

=

300N+150N

2

=225N，
此时滑轮组效率：η=

W有用′

W总′

=

G′h

F′s′

=

G′h

Fnh

=

G′

nF′

=

300N

2×225N

≈66.7%；
答：（l）对重物做的有用功是700J；
（2）人拉绳子做功的功率是200W；
（3）拉力是225N，滑轮组的机械效率是66.7%．

点评：本题考查了求功、功率、拉力、效率问题，难度不大，应用滑轮组公式、功的计算公式、功率公式、效率公式即可正确解题．