Question

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4s内拉下4m，不考虑绳重和摩擦，求

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4s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？这时的机械效率是多少？

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）滑轮组的机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

2000J

2400J

×100%≈83.3%；
（3）不考虑绳重和摩擦，当提升G=2000N的重物时，
∵F=

1

4

（G_物+G_轮），
即：600N=

1

4

（2000N+G_轮），
∴动滑轮重：
G_轮=400N，
当提升G=3200N的重物时，
F′=

1

4

（G_物′+G_轮）=

1

4

（3200N+400N）=900N．
此时机械效率：
η=

W有用

W总

×100%=

Gh

Fs

×100%=

Gh

F4h

×100%=

G

F×4

×100%=

3200N

900N×4

×100%≈88.9%．
答：（1）有用功为2000J；总功功率为600W；
（2）此滑轮组的机械效率为83.3%；
（3）若用此滑轮组提升3200N的货物，所需拉力为900N，此时机械效率为88.9%．