Question

【題目】某人用如圖所示的滑輪組勻速提升500N的重物所用的拉力F為200N，繩子自由端被拉了3m，在此過程中，求：
（1）拉力做的功；
（2）滑輪組的機械效率；
（3）滑輪組中動滑輪的重；
（4）若現提升800N的重物時，滑輪組的機械效率又是多少？（不計繩重和摩擦）

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力做的功為W=Fs=200N×3m=600J；

答：拉力做的功為600J；

（2）解：滑輪組的機械效率為η1= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%≈83.3%；

答：滑輪組的機械效率為83.3%；

（3）解：∵F= （G+G0）

∴動滑輪的重力為：

G0=3F﹣G=200N×3﹣500N=100N；

答：滑輪組中動滑輪的重為100N；

（4）解：當提起800N的重物時，所用拉力為F′= （G′+G0）= ×（800N+100N）=300N，

滑輪組的機械效率：

η2= ×100%= ×100%= ×100%= ×100%≈88.9%．

答：滑輪組的機械效率又是88.9%．

【解析】（1）已知拉力和繩子自由端被拉下的距離，利用W=Fs計算拉力做的功；（2）已知承擔物重的繩子的股數、物重和拉力，利用η= = = 計算滑輪組的機械效率；（3）不計繩重和摩擦，已知承擔物重的繩子的股數、物重和拉力，利用F= （G+G0）的變形G0=3F﹣G得到動滑輪重；（4）已知動滑輪重和物重，利用F= （G+G0）計算拉力，再根據η= 計算滑輪組的機械效率．
【考點精析】利用功的計算和滑輪（組）的機械效率對題目進行判斷即可得到答案，需要熟知功的計算公式：W = F S；F 表示力，單位：牛( N ) ． S 表示距離，單位：米（m）W表示功， 功的單位就是牛· 米 ． 叫作焦耳．即：1 J = 1N·m；關于滑輪組機械效率的計算：W有用 = G·h；W總 = F·s； s = n·h （1）η=W有用 / W總 （2)η= W有用 / W總 = Gh/Fs = Gh/nFh = G/(nF)．