Question

滑輪組既能省力又能改變力的方向，建筑工人用如圖所示的滑輪組把600N的重物，在5s內緩慢提升2m，繩自由端的拉力F=250N．求：
（1）拉力做的功是多少J？
（2）該滑輪組的機械效率多大？
（3）若不計一切摩擦和繩重，該滑輪組的動滑輪重多少N？

Answer 1

解：（1）拉力做的功：
W_總=Fs=Fnh=250N×3×2m=1500J；
（2）滑輪組做的有用功：
W_有=Gh=600N×2m=1200J，
機械效率：
η===80%；
（3）∵F=（G_物+G_動），
∴250N=×（600N+G_動）
解得：G_動=150N．
答：（1）拉力做的功是1500J
（2）該滑輪組的機械效率為80%；
（3）若不計一切摩擦和繩重，該滑輪組的動滑輪重為150N．
分析：（1）由圖可知繩子的有效股數，根據s=nh求出繩端移動的距離，根據W=Fs求出拉力做的功；
（2）根據W=Gh求出有用功，根據效率公式求出滑輪組的機械效率；
（3）不計一切摩擦和繩重時，根據F=（G_物+G_動）求出動滑輪的重力．
點評：本題考查有用功、總功和機械效率的計算，關鍵是公式及其變形的應用，難點是動滑輪上繩子的段數，這也是重點．