Question

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子的一端10s，使绳端向下移动了1

如图所示（滑轮组的绕绳未画出），人以600N的力向下拉动绕在滑轮组上的绳子的一端10s，使绳端向下移动了1.5m、重物匀速上升了0.5m，已知滑轮组的机械效率为70%．（g取10N/kg）（1）求人的拉力的功率是多大？（2）求被吊起的重物的质量是多大？（3）如果提升物体重为2160N，则机械效率为多少？

Answer 1

（1）拉力F=600N，绳子自由端移动的距离s=1.5m，拉力所做的功W_总=Fs=600N×1.5m=900J；
拉力的功率P=

W总

t

=

900J

10s

=90W．
（2）∵s=nh；
∴n=

s

h

=

1.5m

0.5m

=3；
∵η=

W有用

W总

=

Gh

Fs

=

Gh

Fnh

=

G

nF

，
∴物体所受重力：
G=ηnF=70%×3×600N=1260N；
由g=

G

m

得物体的质量：
m=

G

g

=

1260N

10N/kg

=126kg；
（3）由F=

1

n

(G+G动)得，动滑轮的重力：
G_动=nF-G=3×600N-1260N=540N，
如果提升物体重G₂=2160N时，滑轮组的机械效率：
η₂=

W有用2

W总2

×100%=

W有用2

W有用2+W额

×100%=

G2h

G2h+G动h

×100%=

G2

G2+G动

×100%=

2160N

2160N+540N

×100%=80%．
答：（1）人的拉力的功率是90W；（2）被吊起的重物的质量是126kg；（3）如果提升物体重为2160N，则机械效率是80%．