Question

用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N、将物体匀速提升3m用时10s，拉力F的功率是180

用如图所示的滑轮组提升货物，已知动滑轮重30N，货物重360N、将物体匀速提升3m用时10s，拉力F的功率是180W（不计绳重）．求：（1）绳子自由端的拉力（2）克服摩擦力所做的功（3）该滑轮组的机械效率．

Answer 1

（1）拉力所做的总功：
W=Pt=180W×10s=1800J，
由图可知承担动滑轮和货物的绳子股数n=3，
则绳子自由端移动的距离s=3h=3×3m=9m；
∵W_总=Fs，
∴拉力F=

W总

s

=

1800J

9m

=200N；
（2）滑轮组提升重物时所做的有用功：
W_有=Gh=360N×3m=1080J；
则W_额外=W_总-W_有用=1800J-1080J=720J，
∵克服动滑轮的重力所做的功W_动=G_动h=30N×3m=90J，
∴克服摩擦力所做的功W′=W_额外-W_动=720J-90J=630J；
（3）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

1080J

1800J

×100%=60%．
答：（1）绳子自由端的拉力为200N；
（2）克服摩擦力所做的功为630J；
（3）该滑轮组的机械效率为60%．