Question

小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，当人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的自由端时，

小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，当人以600N的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的自由端时，10s绳子自由端移动了1.5m，重物上升了0.5m，若滑轮摩擦及绳重忽略不计，则该滑轮组的效率为70%（g取10N/kg）（1）画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况．（所有滑轮必须都使用）（2）人的拉力做功的功率是多少？（3）被吊起重物的重力是多少？（4）如果用该滑轮组匀速吊起2160N的重物，则该滑轮组的效率为多大？

Answer 1

（1）由题意可知，向下拉绳子时，承担动滑轮及重物的绳子股数：n=

1.5m

0.5m

=3，根据“奇动偶定”，绳子应从动滑轮挂钩上开始，如图所示：

（2）人的拉力F=600N，移动距离s=1.5m，时间t=10s，
人的拉力做功的功率为：
P=

W

t

=

Fs

t

=

600N×1.5m

10s

=90W；
（3）重物G上升高度h=0.5m，机械效率η=70%，
机械效率：η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

G×0.5m

600N×1.5m

×100%=70%，
解得重物的重力：G=1260N；
（4）由（3）知，W_额=W_总（1-η）=Fs（1-η）=600N×1.5m×（1-70%）=270J
∵W_额=G_动h
∴G_动=

W额

h

=

270J

0.5m

=540N
则η′=

G′h

G′h+G动h

×100%=

2160N×h

2160N×h+540N×h

×100%=80%
答：（1）见上图；
（2）人的拉力做功的功率是90W；
（3）被吊起重物的重力是1260N；
（4）如果用该滑轮组匀速吊起2160N的重物，则该滑轮组的效率为80%．