Question

用如圖所示的滑輪組勻速提升重為480N的物體G，所用拉力F為200N，將重物提升3 m所用的時間為10s不計繩重和摩擦，求：
（1）做的有用功；
（2）動滑輪的重力；
（3）拉力的功率；
（4）滑輪組的機械效率．

Answer 1

【答案】分析：（1）做有關滑輪組的計算題首先要判斷承擔重物的繩子股數(shù)，最后一段是由動滑輪引出來的，所以繩子股數(shù)是3．第一問時比較簡單的，由于該滑輪組時提升重物的，所以有用功等于重物重力與重物上升高度的乘積W_有用=Gh．
（2）題中告訴了我們不計繩重與摩擦，也就是說克服動滑輪重所做的功即為額外功．3段繩子承擔物重，每段繩子承受的里即拉力，G_動=nF-G_物．
（3）拉力所做的功即為總功，所以拉力的功率即為總功率，用W_總=FS，再利用即可．
解答：解：（1）做的有用功：W_有用=Gh=480N×3m=1440J．
（2）動滑輪的重力：G_動=nF-G_物=3×200N-480N=120N．
（3）拉力所做的功：W_總=FS=nFh=3×200N×3m=1800J；
拉力的功率：P_總===180W．
（4）滑輪組的機械效率：η=×100%=×100%=80%．
答：（1）做的有用功為1440J，（2）動滑輪的重力為120N，（3）拉力的功率180W，（4）滑輪組的機械效率80%．
點評：這道題相對而言還是比較簡單的，需要注意的是動滑輪的重力這一問．這道題還告訴我們要注意題中的一些隱含條件，比如告訴了我們不計繩重與摩擦，也就是說克服動滑輪重所做的功即為額外功．