Question

如图所示，用滑轮组提升钩码，已知钩码的总重为6N，用大小为2.4N的拉力竖直向上匀速拉动细绳（绳重和摩擦

如图所示，用滑轮组提升钩码，已知钩码的总重为6N，用大小为2.4N的拉力竖直向上匀速拉动细绳（绳重和摩擦忽略不计）．问：（1）若钩码2s内上升0.1m，则钩码上升的速度为多少？（2）拉力F做功的功率是多少？（3）该滑轮组的机械效率是多少？（结果保留一位小数）（4）当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率为多大？（结果保留一位小数）

Answer 1

（1）重物上升的速度v=

s

t

=

0.1m

2s

=0.05m/s；
（2）由图可知：n=3，则绳子自由端移动的速度为v′=3v=3×0.05m/s=0.15m/s；
则功率P=Fv′=2.4N×0.15 m/s=0.36W；
（3）由η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

得：
∴η=

G

nF

=

6N

3×2.4N

≈83.3%
（4）由F=

1

n

（G+G_动）得：G_动=3F-G=7.2N-6N=1.2N；
则F′=

1

3

（G′+G_动）=

1

3

×（12N+1.2N）=4.4N，
则η′=

G′

nF′

=

12N

3×4.4N

≈90.9%．
答：（1）钩码上升的速度为0.05m/s；
（2）拉力F做功的功率是0.36W；
（3）该滑轮组的机械效率是83.3%；
（4）当钩码总重力为12N时，该滑轮组的机械效率为90.9%．