Question

工人利用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組組成的滑輪組提升重物，拉力方向向下，不計(jì)繩重和摩擦．
（1）若工人用500N的力恰好能將重800N的物體豎直向上勻速提升，求該滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率．
（2）若用此滑輪組將重400N的物體豎直向上勻速提升2m，求拉力F在這一過(guò)程中所做的功．

Answer 1

分析：根據(jù)題意可知，利用一個(gè)定滑輪和一個(gè)動(dòng)滑輪組組成的滑輪組提升重物，拉力方向向下，則承擔(dān)物重的繩子有2段．
（1）根據(jù)公式η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

2F

×100%即可求出滑輪組的機(jī)械效率；
（2）先根據(jù)物重為800N時(shí)，利用F=

1

2

（G+G_動(dòng)）求出動(dòng)滑輪重，然后再根據(jù)F=

1

2

（G+G_動(dòng)）求出拉力，最后根據(jù)W=Fs求出拉力做的功．

解答：解：根據(jù)題意可知，n=2
（1）滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率：η=

W有用

W總

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G

2F

×100%=

800N

2×500N

×100%=80%；
（2）當(dāng)物重為800N時(shí)，F(xiàn)′=500N
∵F=

1

2

（G′+G_動(dòng)）
∴G_動(dòng)=2F′-G′=2×500N-800N=200N；
當(dāng)物重為400N時(shí)，F(xiàn)=

1

2

（G+G_動(dòng)）=

1

2

（400N+200N）=300N，
則拉力F在這一過(guò)程中所做的功：W=FS=300N×2×2m=1200J．
答：（1）滑輪組此時(shí)的機(jī)械效率為80%；
（2）拉力F在這一過(guò)程中所做的功為1200J．

點(diǎn)評(píng)：此題考查的是機(jī)械效率的計(jì)算和功率的計(jì)算．解決滑輪組問(wèn)題時(shí)注意兩點(diǎn)：會(huì)正確判斷作用在動(dòng)滑輪上繩子的段數(shù)；知道同一滑輪組提升不同物重時(shí)，機(jī)械效率是變化的，動(dòng)滑輪的重力不變．