Question

滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组．某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，

滑轮组在建筑中应用广泛，如图所示为建筑工人自制的滑轮组．某工人用此滑轮组将质量为90kg的重物提高5m，所用的拉力为600N．（不计绳重和摩擦）求：（1）该重物所受到的重力；（2）滑轮的重力；（3）工人通过滑轮组所做的有用功；（4）工人做的总功；（5）滑轮组的机械效率；（6）当用这个滑轮组提升1100N的物体时，机械效率是多少？

Answer 1

已知：物体质量m=90kg，高度h=5m，n=2，拉力F=600N，重力G′=1100N
求：（1）该重物所受到的重力G=？；（2）滑轮的重力G_动=？；（3）有用功=？；（4）总功=？；（5）机械效率η=？；（6）机械效率η′=？
解：（1）物体重力G=mg=90kg×9.8N/kg=882N；
（2）∵F=

1

2

（G+G_动）
∴动滑轮重力G_动=2F-G=2×600N-882N=318N；
（3）工人通过滑轮组所做的有用功W_有用=Gh=882N×5m=4410J；
（4）拉力移动距离s=2h=2×5m=10m，
工人做的总功W_总=Fs=600N×10m=6000J；
（5）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

4410J

6000J

×100%=73.5%；
（6）用这个滑轮组提升1100N的物体时，机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

G′h

G′h+G动h

×100%=

G′

G′+G动

×100%=

1100N

1100N+318N

×100%≈77.6%．
答：（1）该重物所受到的重力为882N；
（2）动滑轮重力为318N；
（3）工人通过滑轮组所做的有用功为4410J；
（4）总功为6000J；
（5）滑轮组的机械效率为73.5%；
（6）用这个滑轮组提升1100N的物体时，机械效率为77.6%．