Question

【題目】工人用如圖所示的滑輪組提升重物，在l0s內將210N的物體勻速提升2m。已知工人的拉力為80N（不計繩重與摩擦阻力），求：

（1）對重物做的有用功；

（2）工人做功的功率；

（3）滑輪組的機械效率；

（4）為了改變施力的方向，某同學采用了滑輪組的另一種繞法，此時工人的拉力為多大。

Answer 1

【答案】（1）420J；（2）48W；（3）87.5%；（4）120N。

【解析】

（1）對重物做的有用功：W有用=Gh=210N×2m=420J；

（2）由圖可知，滑輪組的動滑輪繞3段繩，則繩端移動的距離：s=3h=3×2m=6m，

拉力做的總功：W總=Fs=80N×6m=480J，

工人做功的功率：P===48W；

（3）滑輪組的機械效率：η===87.5%；

（4）因為不計繩重與摩擦阻力，則拉力：F=（G物+G動），

即：80N=（210N+G動），

解得動滑輪重力：G動=30N；

為了改變施力的方向，采用了滑輪組的另一種繞法，如圖所示：

此時動滑輪繞2段繩，此時工人的拉力：F′=×（G物+G動）=×（210N+30N）=120N。

答：（1）對重物做的有用功為420J；

（2）工人做功的功率為48W；

（3）滑輪組的機械效率為87.5%；

（4）為了改變施力的方向，某同學采用了滑輪組的另一種繞法，此時工人的拉力為120N。