Question

【題目】用如圖所示的滑輪組，將重1200N的物體A在100s的時間里勻速豎直提升10m，已知在這個過程中，拉力F做功的功率為150W．不計繩重和滑輪與軸的摩擦．求：
（1）拉力F所做的有用功；
（2）滑輪重是多少；
（3）滑輪組的機械效率η．

Answer 1

【答案】
（1）解：拉力F做的有用功：

W有用=Gh=1200N×10m=12000J

（2）解：拉力做的總功：

W總=Pt=150W×100s=15000J，

由圖知，n=3，拉力端移動距離s=3h=3×10m=30m，

由W總=Fs得拉力：

F= = =500N，

不計繩重和滑輪與軸的摩擦，拉力F= （G+G輪），則動滑輪重力：

G輪=3F﹣G=3×500N﹣1200N=300N

（3）解：滑輪組的機械效率：

η= = ×100%=80%

【解析】（1）知道物體重和上升的高度，利用W有用=Gh求出有用功，（2）利用W=Pt求總功；由圖知，使用滑輪組承擔物重的繩子股數(shù)n=3，拉力端移動距離s=3h，利用W總=Fs求拉力，不計繩重和滑輪與軸的摩擦，拉力F= （G+G輪），據(jù)此求動滑輪重力；（3）求出了有用功和總功，利用機械效率公式求滑輪組的機械效率
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解滑輪（組）的機械效率的相關知識，掌握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)．