Question

（2003?桂林）一个工人用图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4秒内拉下4m，不考虑

（2003?桂林）一个工人用图所示的滑轮组提升2000N的货物，所用拉力600N，绳子自由端4秒内拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求：（1）有用功和总功率；（2）机械效率；（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为多少？

Answer 1

由图可知，n=4，s=4h=4m，h=1m；
（1）有用功：
W_有=Gh=2000N×1m=2000J，
总功：
W_总=Fs=600N×4m=2400J，
总功率：
P_总=

W总

t

=

2400J

4s

=600W；
（2）机械效率：
η=

W有

W总

×100%=

2000J

2400J

×100%=83.3%；
（3）滑轮组所做的额外功，
W_额=W_总-W_有=2400N-2000J=400J，
∵不计绳重和摩擦力，
∴根据W=Gh可得，动滑轮的重力：
G_动=

W额

h

=

400J

1m

=400N，
用此滑轮组将重3200N的物体竖直向上匀速提升3m时，拉力的大小：
F′=

1

n

（G′+G_动）=

1

4

（3200N+400N）=900N．
答：（1）有用功为2000J，总功率为600W；
（2）机械效率为83.3%；
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为900N．