Question

如圖所示，利用滑輪組把礦石從深20m的礦井中勻速拉到地面，在繩重和摩擦不計的情況下．
（1）如果礦石重640N，所用拉力是400N，滑輪組機械效率是多少？
（2）如果礦石重800N，所用拉力是多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）由圖可知，繩子的有效股數(shù)為2，根據(jù)W=Gh求出有用功，根據(jù)W=Fs=Fnh求出總功，利用滑輪組的機械效率公式求出機械效率；
（2）在繩重和摩擦不計的情況下額外功為克服動滑輪重力所做的功，總功減去有用功即為額外功，利用W=Gh求出動滑輪的重力，再根據(jù)F=（G_物+G_動）求出礦石重800N時所用拉力的大�。�
解答：解：（1）由圖可知，繩子的有效股數(shù)為2，
有用功：
W_有=G₁h=640N×20m=12800J，
總功：
W_總=Fs=Fnh=400N×2×20m=16000J，
滑輪組的機械效率：
η=×100%=×100%=80%；
（2）額外功：
W_額=W_總-W_有=16000J-12800J=3200J，
動滑輪的重力：
G_動===160J，
如果礦石重800N，所用拉力：
F′=（G_動+G₂）=×（160N+800N）=480N．
答：（1）如果礦石重640N，所用拉力是400N，滑輪組機械效率是80%；
（2）如果礦石重800N，所用拉力是480N．
點評：本題考查了滑輪組機械效率的計算和拉力的計算，關(guān)鍵是知道在繩重和摩擦不計的情況下額外功為克服動滑輪重力所做的功．